ИИ для беспилотных систем и робототехники — профессор РАН Роман Мещеряков выступил на пленарном заседании форума «Микроэлектроника»

О задачах, которые решают технологии искусственного интеллекта (ИИ) в беспилотных авиационных системах (БАС) и беспилотных транспортных системах, рассказал главный научный сотрудник Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН), профессор РАН Роман Мещеряков, выступая на пленарном заседании форума «Микроэлектроника 2024», который проходит в эти дни на федеральной территории «Сириус».

«Технологии ИИ являются лишь инструментом для выполнения тех задач, для которых создаётся то или иное техническое средство. Сегодня технологии ИИ используются, как правило, для обнаружения объектов интереса и их классификации. Формирование задач по повышению устойчивости и надёжности систем управления ведутся у нас достаточно давно», — сказал Роман Мещеряков.

Доклад охватил различные области применения технологий искусственного интеллекта. В частности, алгоритмы могут эксплуатироваться для решения задач системы поддержки принятия решений. «Возможностей человека недостаточно для принятия решений на более высоких скоростях. Человек является слабым звеном, что сокращает ресурсный потенциал техники и ставит задачу повышения уровня автономности автономных систем», — отметил докладчик.

Ещё одна задача, решаемая с помощью систем ИИ, это отслеживание и перехват беспилотных аппаратов. «На различных рубежах защиты объектов используются метаэвристики по обнаружению БПЛА и противодействию им. Это влечёт за собой потребность того, чтобы на конкретном роботехническом комплексе были не только системы навигации, но и локализации системы в конкретном пространстве», — добавил профессор РАН.

Лаборатории ИПУ РАН работают над повышением эффективности беспилотников. Так как использование БПЛА ограничены по времени функционирования, в институте разработана высотная привязная платформа, которая позволяет не только «неограниченно» функционировать на различных высотах и осуществлять наблюдение и ретрансляцию связи, но и следовать за транспортным средством в режиме движения.

Кроме того, сотрудники института решают задачу создания полётного котроллера на отечественной элементной базе. К настоящему времени удалось получить аналог зарубежных полетных контроллеров, на котором успешно проведены лётные эксперименты. «Регуляторы оборотов, контроль энергетики и навигации были полностью написаны с нуля для стабилизации функционирования БПЛА <…> Эксперименты с полётным контроллером показали, что необходима комплексная стандартизация и унификация электронной компонентной базы, применяемой в электронных модулях БПЛА и других роботехнических комплексах», — пояснил Роман Мещеряков.

Работы ИПУ РАН по беспилотным технологиям не ограничиваются летательными аппаратами, заметил докладчик. Алгоритмы ИИ задействованы в подводных аппаратах и безэкипажных катерах, а также наземных транспортных средства на базе различных шасси. Так, всенаправленный мобильный подводный аппарат с возможностью удержания любой ориентации — собственная разработка ИПУ РАН. Система инерциального подруливания обеспечивает повышение качества выполнения оператором подводных работ манипулятором и фото-видео инспекции объектов.

Возможности ИИ также используются в области телеуправления — в различных интерфейсах по замещению утраченных человеком функций, а также как дополнительный канал управления. Пример таких устройств — интерфейсы мышечной активности. «Это позволяет использовать дополнительные каналы управления, задействуя не только обычные зрительные ощущения, но кинестетику человека для получения состоянии функционирования БПЛА», — отметил он.

Кроме того, потенциал демонстрирует «скрещивание» искусственного и естественного интеллектов — так называемый гибридный искусственный интеллект. «Мы используем человека как вычислитель. Он выполняет задачи обнаружения и классификации с приоритизацией быстрее и точнее технических систем. Поэтому человек, находясь в контуре управления, может быть использован как элемент естественного интеллекта», — пояснил докладчик.

Важная часть работы института связана с доверенностью ИИ в БПЛА. «Степень ответственности, которая ограничивает использование БПЛА и беспилотных транспортных средств, возникает при совершении недопустимого события. Предложенные математические алгоритмы позволяют повысить степень согласованности того, как человек предполагает действовать, с тем, что роботехническая система предполагает принять в качестве решения», — пояснил Роман Мещеряков.

Десятый форум «Микроэлектроника» проходит с 23 по 28 сентября и планирует собрать на своей площадке свыше 3 тыс. специалистов электронной промышленности из 850 организаций. Мероприятие проводится в преддверии нового профессионального праздника — Дня работника электронной промышленности, с инициативой установления которого к Правительству РФ обратился президент РАН академик Геннадий Красников.

Источник: Официальный сайт РАН