новости 19 декабря 2012

Искусственный интеллект родом из Рыбинска

…Когда слушаешь аспиранта кафедры МПО ЭВС РГАТУ Александра Петрова, вспоминается научная фантастика. «Умные дома», в которых свет включается по взмаху руки, а душ по щелчку пальцев. Роботы, которые не просто развлекают людей, а способны заменить человека на опасных и грязных работах. Искусственный интеллект, самостоятельно принимающий решения. А все начинается с мысли.

— Для нас главное осознать, каким должен быть продукт. Как только мы это понимаем, нас уже не остановишь, — говорит о своей команде Александр.

Александр Петров руководит в Рыбинском государственном авиационном техническом университете им. П. А. Соловьева студенческим конструкторским бюро (СКБ). Еще он занят поддержкой начинающих инноваторов в бизнес-инкубаторе и малым инновационным предприятием НПП «САТЭК плюс», одним из учредителей которого является РГАТУ.

Все эти структуры, завязанные в один комплекс, позволяют не только «осознать, каким должен быть продукт», но и разработать технологию его изготовления, найти деньги, создать и даже продать изделие. По крайней мере, именно такие цели преследовали работники университета, разрабатывая систему коммерциализации научных разработок студентов и аспирантов.

Базовая кафедра СКБ кафедра математического и программного обеспечения электронных вычислительных средств, где учатся будущие программисты. Те из них, кто желает заниматься наукой, имеющей практическое применение, собираются рядом с Александром Петровым и его помощниками. Они ходят на лекции, участвуют в семинарах и одновременно реализуют свои научные фантазии. Впрочем, фантазии эти имеют вполне земные сферы применения.

Вот, например, появился заказчик, который желает не просто дистанционно управлять своим «умным домом». Он, помимо продвинутой технологии, коммутирующей все системы контроля, хочет видеть красивый планшет, висящий на стене. А на планшете должна быть схема его дома с указанием всех возможных приборов управления.

— Хотите верьте, хотите нет, но эта ниша на рынке оказалась свободной, — говорит Александр Петров. — И сегодня в нашем СКБ разрабатывается программное обеспечение, позволяющее управлять всеми системами дома с мобильного телефона или планшета.

Еще один проект, над которым работают студенты, относится к области стоматологии. Этот компьютерный прибор позволяет имитировать движение нижней челюсти человека в любой плоскости и помогает создавать идеальные зубные импланты.

— В современной стоматологии используются ультразвуковые сканеры, которые могут записать на компьютере траекторию движения вашей челюсти, — рассказывает Александр. — И затем именно её воспроизвести на нашем оборудовании.

Механические аналоги существуют давно, а изобретение, созданное в СКБ РГАТУ, сегодня находится в стадии патентования.

А вот пульт управления для телевизора или любой другой бытовой техники. Казалось бы, самый обычный прибор, который в количестве нескольких экземпляров можно найти в любом современном доме. Но пульт, который разрабатывают в СКБ, уникален. В нем используются полиджойстики с полиморфными переключателями. Да-да, те самые, над разработкой которых трудится рыбинское предприятие «Тензосенсор» — обладатель «хрустального кирпича», символа российского инновационного центра «Сколково».

Еще одно изобретение портативный термометр с радиоканалом. Его СКБ заказала одна из российских птицефабрик. Термометр может измерять температуру внутри тушки курицы и контролировать правильность технологического процесса так, как этого требуют ГОСТы и СанПиНы.

— Конечно, термометр это узкое применение нашей разработки, — говорит Александр Петров. — Задача нашей структуры найти ей широкое использование.

Сама разработка реализуется в рамках СКБ и бизнес-инкубатора. Здесь формулируются идеи, которые затем выставляются на конкурсы в поисках финансирования научных работ. Несколько студентов и аспирантов уже стали лауреатами программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («УМНИК»), которую реализует Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере.

А сам Александр Петров является участником программы Фонда «Старт», цель которой содействие инноваторам, стремящимся разработать и освоить производство нового товара, изделия, технологии или услуги с использованием результатов своих научно-технологических исследований, находящихся на начальной стадии развития и имеющих большой потенциал коммерциализации.

Рассказать о всех работах студентов и аспирантов РГАТУ трудно. И причина даже не в том, что их много и они разнообразны в применении. Для того чтобы их описать доступно для понимания, нужно разбираться в таком виртуальном понятии, как программное обеспечение. Большинству же гуманитариев ближе реальные вещи, которые можно потрогать. А еще лучше поговорить с ними.

«Добрый день. Я рад приветствовать тебя у нас в гостях. Можешь отвечать на мои вопросы, кивнув головой. Do you speak english? Что же ты не отвечаешь? Говоришь по-английски? Ну хорошо, будем общаться на русском. Я родился в рыбинском авиационном университете…»

Так начинает разговор с гостем Потапыч — самый популярный продукт, изготовленный в СКБ. Потапыч большой игрушечный мишка, напичканный электроникой. Глазами-видеокамерами он ловит твое лицо и движение головы. И в зависимости от твоей реакции он ведет разговор в ту или иную сторону. Наверное, в этом и заключается самое важное в Потапыче выбор решения.

Хотя, как говорит Александр, все это для науки уже достаточно банально и используется, например, при подсчете количества посетителей магазинов. Или полицией при опознании личности вместо отпечатков пальцев. С другой стороны, та же технология распознавания применена в разработке, позволяющей фиксировать дорожные знаки.

Это оборудование пока существует в единственном экземпляре, установлено в машине автора и работает, как смеется Петров, только в умелых руках экспериментатора, который, кстати, тоже является участником программы «Умник». Но при некоторой фантазии можно представить себе автомобиль будущего, который не требует в своем управлении реакции водителя, а принимает решение на основе распознанных дорожных знаков.

Кстати, знак как компонент деятельности человека, средство его сознательной ориентировки в объектах внешнего мира играет значительную роль в научной работе Александра Петрова. Если коротко и без терминологии, то это попытка смоделировать функциональные особенности сознания человека, и относится она к области искусственного интеллекта.

Научный руководитель кандидатской диссертации Петрова Геннадий Осипов, преподаватель Института системного анализа в Москве и РГАТУ в Рыбинске, президент Российской ассоциации искусственного интеллекта. Александр объясняет свои исследования на примерах. Существуют поисковые интернет-системы, которые выдают результаты поиска по набору ключевых слов. А технология, над которой работает Петров, позволит определять семантику страниц, искать темы по смыслу предложения.

— Моя работа это попытка добавить в нашего Потапыча умение не просто фиксировать лицо человека в кадре, а «понимать», что или кто перед ним находится. Например, это не просто человек, а женщина, — рассказывает о своей научной работе Александр. — И дальше подключать некую базу знаний: что такое человек, что такое женщина и т.д. Тогда он сможет планировать разговор с определенной долей самостоятельности. Поэтому я много общаюсь с зоопсихологами, которые должны помочь понять, в какой точке начинается автономность мышления.

Зачем нужен робот, принимающий самостоятельные решения? Александр приводит пример аварии на Фукусиме, когда стандартные роботы из-за высокого радиационного фона не могли получить сигнал человека и оставались бесполезными. Если бы в Японии была реализована технология, подобная той, над которой работает Петров, робот мог бы сам принимать решение в зависимости от обстоятельств.

…Когда слушаешь Александра Петрова, вникаешь в научные разработки студенческого КБ РГАТУ, когда видишь заинтересованные лица студентов, понимаешь в России не все так плохо, как кажется. Более того, сам Александр уверен, что в нашей стране есть место и науке. Главное, иметь хорошо проработанный продукт интеллектуального труда. И тогда инвестор частный или государственный обязательно найдется.

Как нашлись заказчики у электронного термометра и системы управления «умным домом». Как были инвестированы другие научные разработки СКБ. И однажды Потапыч, может быть, встретит своего создателя словами: «Здравствуй, Саша. Ты сегодня один, без своих помощников? Тогда давай поболтаем, например, о научной фантастике».