Участники направления «Транспортные и логистические системы» проектной программы «Большие вызовы» создают алгоритмы для необитаемых подводных аппаратов (НПА), способных решать экологические задачи — находить и собирать мусор в морской среде. Работу курирует образовательный проект «Океаника» из Санкт-Петербурга, который разрабатывает и производит робототехнические наборы для подводной и мобильной робототехники.
Главная цель школьников — разработать систему поиска и устранения загрязнений Чёрного моря на базе платформы НПА «Океаника Кит». Для этого участники обучают нейронную сеть на собранных данных, пишут алгоритм движения аппарата, создают графический интерфейс для управления и программный код, позволяющий роботу с помощью камеры и манипулятора-захвата обнаруживать под водой пластик, рыболовные сети и другой мусор, а затем собирать его.
«Мы предоставляем наших роботов как ресурс, как своего рода песочницу, с которой дети могут работать, — объясняет руководитель проекта Семён Абрамов. — Уникальность проекта в том, что мы учим школьников именно создавать алгоритмы. В дальнейшем это поможет им работать над реальными экологическими проектами и освоить сложные подводные системы. В России тема подводной робототехники активно развивается, но проектов, связанных именно со сбором мусора с помощью российских аппаратов, пока очень мало — существующие решения либо чрезвычайно дороги, либо отсутствуют вовсе. Наша задача — не столько создать готовый промышленный аппарат, сколько погрузить ребят в эту перспективную область, дать им понимание, как технологии взаимодействуют между собой».
Татьяна Малютина из Свердловской области в Сириусе впервые. На «Больших вызовах» школьница дебютировала с проектом «Разработка технологии для поиска и устранения загрязнений водных пространств». Свой путь в науку Татьяна называет во многом неожиданным: интерес к точным и естественным дисциплинам проявился не сразу, но именно он привёл её в региональный центр по модели Сириуса «Золотое сечение». Здесь она дважды участвовала в программах подготовки к одноимённому Международному конкурсу научно-технических проектов «Большие вызовы».
.jpg)
По словам юной исследовательницы, основная польза разработки — вклад в борьбу с загрязнением морей и океанов, в первую очередь пластиком. Команда планирует показать, как искусственный интеллект может сделать очистку акваторий не только возможной, но и более эффективной.
«Ключевая задача — научить подводного робота с помощью камеры и манипулятора различать и захватывать пластик, рыболовные сети, банки и другой мусор. Для этого школьники сами собирают данные, обучают нейронную сеть и пишут алгоритм движения аппарата. В проекте всё очень взаимосвязано. Мы не можем работать по отдельности, поэтому развитие командного взаимодействия идёт постоянно. Я совершенствую менеджерские и лидерские качества, учусь презентовать сложные технические решения», — делится Татьяна Малютина.
Артём Шестаков — воспитанник «Курчатов Центра» Челябинской области. Для него каждый новый проект — это продолжение целого ряда морских систем, которые он проектирует и совершенствует. В этом году на «Больших вызовах» его главная задача — спроектировать систему сбора мусора для НПА. Идея проста на словах, но чрезвычайно сложна в реализации: создать устройства, на которое можно устанавливать различные модули — в том числе, проводную радиосвязь, гидроакустическую связь — и мгновенно переключаться между ними.
«Интерес к морской робототехнике появился давно. За моими плечами несколько серьёзных проектов. Например, для Международного конкурса “Большие вызовы” разрабатывал модульную систему связи для морских роботов отвечает, которая отвечает за устойчивость системы и позволяет всегда выбирать самый эффективный в конкретных условиях канал. Такой “универсальный переводчик” для роботов делает управление подводным аппаратом надёжнее и помогает ему точнее выходить к заданной точке», — отмечает Артём Шестаков.
Профессиональные планы молодого инженера — поступить в Санкт-Петербургский политехнический университет и продолжить и дальше развивать модульную систему связи. Первая ревизия, по его словам, уже готова, но впереди — долгий путь испытаний. «Буду разрабатывать систему связи и навигации, а там — посмотрим, перерастёт ли это в стартап или масштабную разработку», — делится Артём.
По итогам программы школьники проведут тестовые испытания системы в лабораторных условиях: в бассейне будет показано, как разработанный алгоритм с элементами компьютерного зрения помогает роботу находить и собирать мусор. Таким образом, участники «Больших вызовов» получают первый инженерный опыт, который может лечь в основу будущих профессиональных проектов по очистке акваторий.
