В области создания автономных беспилотников одной из серьёзных, но пока еще не решённых проблем остаются большие габариты бортового компьютера, обеспечивающего интеллектуальную навигацию. Чтобы обойти ограничения по весу и размеру, учёные факультета инновационных технологий Томского госуниверситета разрабатывают принципиально новые алгоритмы вычислений. Это позволит обрабатывать изображения на уровне микросхем за миллиардные доли секунды. Проект поддержан грантом РФФИ

– У беспилотника все вычисления, необходимые для навигации, производятся на борту в режиме онлайн. Сейчас это является ограничительным фактором, в особенности, для БПЛА, поскольку грузоподъёмность у них невысокая, а вес бортового компьютера с хорошей вычислительной мощностью немалый, – объясняет руководитель проекта, декан ФИТ ТГУ Станислав Шидловский. – Цель проекта заключается в создании принципиально новых методов обработки информации, который позволит беспилотникам за миллиардные доли секунд распознавать объекты – людей, автомобили, дорожные знаки и прочее.​

Шидловский С.В..jpg 



Решением этой технической задачи занимаются учёные лаборатории высокопроизводительных реконфигурируемых систем ФИТ. Новые подходы базируются на работе с бинарными данными и обладают массовым параллелизмом –​ каждый пиксель изображения обрабатывается параллельно, что обеспечивает высокую скорость расчётов. Для реализации алгоритма распознавания используются концепция и принципы работы многослойной архитектуры перестраиваемой вычислительной среды. 

Новый метод распознавания объектов уже протестирован с использованием открытой базы изображений Massachusetts Institute of Technology (MIT). На первом этапе проекта были разработаны первые решения для распознавания пешеходов путем адаптации алгоритмов машинного обучения. Система технического зрения, установленная на автомобиле-«беспилотнике», должна была правильно идентифицировать пешехода. С этой задачей она успешно справилась. 

– У современных систем технического зрения на распознавание картинки в среднем уходят десятые доли секунды. Новый подход позволил значительно ускорить расчетные возможности системы. Предварительные оценки показали результат, измеряемый в миллиардных долях секунды, – говорит Станислав Шидловский. – Следующим этапом испытания нового метода станет создание компьютерных моделей и работа с реальными данными, полученными с камер. 

Итогом работы станут алгоритмы, которые позволяют производить все необходимые вычисления на уровне микросхем. Их можно будет устанавливать в «умные» камеры беспилотников и обеспечивать высокую скорость обработки и распознавания изображений, не снижая грузоподъёмность беспилотного транспорта. Результаты работы по проекту, поддержанному РФФИ, учёные ФИТ ТГУ представят в 2022 году. 

Реализация данного гранта соответствует целям и задачам нацпроекта «Цифровая экономика». Одной из целей нацпроекта является создание отечественных технологий и программного обеспечения, которое будут использовать органы местного самоуправления, государственные органы РФ и другие организации.

Похожие новости

  • 27/04/2021

    В ТГУ придумали, как за 2 часа рассчитать процессы в двигателе ракеты

    ​Аспирант физико-технического факультета Томского государственного университета Александр Кирюшкин совместно с профессором кафедры математической физики ФТФ ТГУ Леонидом Миньковым усовершенствовал алгоритм расчета внутрикамерных процессов в ракетных двигателях, существенно увеличив его точность и сократив время работы до 2-х часов.
    541
  • 02/03/2021

    Ученые НГТУ НЭТИ и ИХТТМ СО РАН создали стенд для испытаний деградации аккумуляторов электромобилей

    Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создали лабораторную установку для испытаний литиевых аккумуляторов (ЛИА) для электромобилей с целью определения деградационной стойкости аккумуляторов.
    953
  • 20/05/2021

    Магистрант ТГУ создает сервис, помогающий студентам хорошо учиться

    Огромные массивы цифровых данных дают современным исследователям уникальные возможности. Магистрант Томского госуниверситета (ТГУ) Евгений Петров использует big data, чтобы выявить образовательный потенциал других студентов, что ляжет в основу специального сервиса "для хорошей учебы".
    766
  • 06/07/2021

    ТГУ разрабатывает концепцию НЦМУ по государственной безопасности

    В рамках экспертного форума U-NOVUS 2021 при координации Томского государственного университета прошло обсуждение перспектив создания Центра развития науки, технологий и образования в области обеспечения безопасности государства.
    1140
  • 10/11/2020

    Грантовые истории: молодые ученые рассказывают о своих научных проектах

    ​​​В нашем материале – о том, какими исследовательскими проектами занимаются молодые ученые и как им в этом помогают гранты. Поглотитель ультрафиолета Константин Липин из Чувашского государственного университета занимается разработкой способных поглощать ультрафиолет веществ – фотостабилизаторов.
    671
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    1930
  • 14/08/2020

    Проекты аспирантов ТУСУРа получили поддержку РФФИ

    Подведены итоги конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учёными, обучающимися в аспирантуре. Почти все поданные аспирантами ТУСУРа проекта получили грантовую поддержку.
    815
  • 12/03/2021

    В ТПУ выяснили, какой студенты представляют Россию будущего в сети Instagram

     Ученые Школы базовой инженерной подготовки Томского политехнического университета провели исследование процессов визуального конструирования образа будущего России в социальной сети Instagram. Ключевым маркером для анализа стали хештеги, которые использовали пользователи.
    437
  • 30/12/2020

    Группа учёных Тюменского индустриального университета выиграла грант РФФИ

    ​Научный проект «Теоретическое и экспериментальное исследование восходящего газожидкостного потока в вертикальных каналах применительно к решению прикладных задач нефтегазовой отрасли», представленный группой учёных под руководством доктора физико-математических наук, профессора Тюменского индустриального университета, главного научного сотрудника ТюмФ ИТПМ СО РАН Наиля Мусакаева, стал победителем первого регионального конкурса грантов на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, проводимого совместно Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) и Тюменской областью.
    1520
  • 24/03/2021

    Учёные ТПУ нашли способ эффективнее прогнозировать свойства изотопологов диоксида хлора

    Ученые Томского политехнического университета провели исследование изотопа 35ClO2 и разработали математическую модель и программное обеспечение, которые позволяют предсказывать его характеристики в десятки раз точнее по сравнению с известными результатами.
    502