На программе «Глобальные большие вызовы», которая проходила в «Сириусе» с 8 по 21 марта, команда школьников приняла участие в проекте по созданию прототипа цифрового помощника железнодорожника. Ребята изучали технологии распознавания действий специалиста при выполнении определенных операций с использованием мультимодальных цифровых данных.
Задачу поставили специалисты Отраслевого центра разработки и внедрения информационных систем РЖД.
Алгоритмы машинного обучения, лежащие в основе технологии, используют данные из различных источников. Это может быть видеопоток с камеры, голосовые команды, данные с датчиков носимых цифровых устройств. Совместное использование данных и их обработка алгоритмами машинного обучения позволит более точно определять действия человека. Потенциально данная технология может стать основой для создания интеллектуальных цифровых помощников, в том числе для сотрудников железных дорог. Система будет фиксировать информацию с имеющихся источников, обрабатывать ее в соответствии с логикой разрабатываемых алгоритмов и выдавать рекомендации. Это позволит облегчить труд и избежать возможных ошибок.
В рамках учебного проекта на программе участникам необходимо было отработать технологию на примере создания программного прототипа цифрового помощника, распознающего сигналы, подаваемые машинисту. Чтобы система могла давать корректные подсказки, ей нужно проанализировать и запомнить сотни видео, иллюстрирующих различные ситуации на железной дороге. Поэтому в основе работы сервиса лежат модели ИИ и алгоритмы, обученные на таких видеоданных. Участники проекта получили возможность поэкспериментировать с данными и апробировать различные варианты алгоритмов и архитектур моделей ИИ.
Наставники проекта отметили, что наработки, сделанные за время программы, будут тщательно проанализированы и могут стать базой для дальнейших экспериментов и разработки уже промышленной технологии.
В рамках проекта участники самостоятельно готовили данные для тренировки моделей. Ребята самостоятельно собирали видео из открытых источников, иллюстрирующие разные действия машинистов, например, сцепку вагонов, увеличение или уменьшение скорости, прекращение движения, открытие и закрытие дверей и т. д. После этого команда обучала и тестировала алгоритмы и модели.
«Важно, что команда не работала с заранее отобранными видеоматериалами, а ребятам предстояло самим найти и подготовить необходимую информацию. Сбор корректного датасета – важнейший навык при разработке подобного продукта. Необходимо уметь собирать качественные и точные данные, обрабатывать их и понимать, какие наиболее точно смогут обучить алгоритмы. У нас учебная задача и прототип системы, но участники решают максимально прикладные задачи», – комментирует руководитель проекта, старший специалист по анализу данных филиала ОЦРВ в «Сириусе» Алексей Стадник.
Важным элементом работы стало освоение школьниками технологий в области искусственного интеллекта: автоматического распознавания речи (ASR) и обработки естественного языка (NLP). Эти технологии помогают распознавать речь на видео, чтобы система «понимала» человеческий язык.
15-летний участник «Глобальных больших вызовов» из Египта Мухаммед Хасан благодаря проекту впервые погрузился в изучение искусственного интеллекта и его возможностей.
«Не скрою, на самом первом занятии мне было сложно. Но с каждым последующим уроком и лекцией я погружался в суть проекта благодаря преподавателям и друзьям по команде. Здесь я узнал о таких крупных компаниях, как РЖД, о самых передовых сферах применения искусственного интеллекта в работе и науке. Поэтому я рад учиться и узнавать новое», – поделился своими впечатлениями Мухаммед Хасан.
Проектная деятельность в «Сириусе» помогает школьникам получать знания и для собственных проектов. Александр Кокорев из Ногинска в свои 15 лет намерен разработать перчатку-манипулятор для людей, которые пострадали от инсульта. Александр целенаправленно решил пройти отбор на «Глобальные большие вызовы», чтобы благодаря программе углубиться в тему искусственного интеллекта и улучшить свою разработку. В дальнейшем Александр намерен представить свой проект на Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы».
«Чтобы улучшить мои наработки для тренажера, я приехал сюда. Здесь мы как раз изучали то, что мне очень нужно для этого проекта. Мы рассмотрели наборы инструментов и библиотек, которые помогают разработчикам создавать программы и системы на основе ИИ. Все это я использую и в реализации проекта на “Глобальных больших вызовах”, и для воплощения в жизнь своей идеи», – рассказал Александр Кокорев.
Программа «Глобальные большие вызовы» проходила в Образовательном центре «Сириус» с 8 по 21 марта. В ней приняли участие 90 ребят: 40 – из 20 иностранных государств (в том числе Бразилии, Боливии, Китая, Египта, Алжира, Германии), а также 50 – из 30 регионов Российской Федерации. Они были отобраны после детской программы, организованной «Сириусом» в рамках Всемирного фестиваля молодежи с 1 по 6 марта. Кандидатам нужно было написать эссе и пройти собеседование с экспертами. Ребята сформировали команды и работали над проектами по шести ключевым направлениям: «Генетика и биомедицина», «Новые материалы», «Большие данные, искусственный интеллект, финансовые технологии и машинное обучение», «Умный город и безопасность», «Космические технологии» и «Экология и изучение изменений климата». Каждое из направлений программы отвечает стратегии научно-технологического развития России.
