Щороку на початку грудня відзначаємо День Збройних сил України. Вони захищають суверенітет, територіальну цілісність та недоторканність України, а у своїй роботі поєднують багаторічні традиції та сучасні технології.

Сьогодні розповідаємо про наукові проєкти учнів МАН, які можуть стати помічними для війська.

Як це — розробити робота-сапера: історія Поліни Білецької

Поліна створила автоматизовану платформу, яка може допомогти розміновувати території. З цим проєктом дівчина виборола друге місце на Міжнародному інноваційному шоу «INOVA-2024».

Розкажи докладніше про свій винахід.

Я створила робота-сапера, за допомогою якого можна розміновувати території, не наражаючи на небезпеку людей. Мій пристрій — роботизована гусенична платформа з маніпулятором, тобто своєрідною автоматизованою клешнею для пересування підривника або демонтажу міни чи її частини. Оператор керує роботом дистанційно, за допомогою спеціального комунікаційного мінікомп’ютера з джойстиками. Відстань між ним і пристроєм може сягати кілометра.

Моя платформа здатна і виявляти, і знешкоджувати вибухонебезпечні предмети. Для цього вона оснащена тепловізором та металодетектором. Тепловий фон міни відрізняється від фону навколишнього середовища, а тому її добре видно крізь тепловізор. Також будь-яка міна має металеву частину: навіть якщо її корпус пластиковий, детонатор усе одно з металу. Так металошукач доповнює тепловізор у пошуку вибухонебезпечних елементів. Крім того, я обладнала робота GPS-датчиком та камерами для огляду місцевості, які можуть обертатися на 180 градусів. Оператор отримує дані локації та відзначає у спеціальному комунікаційному пристрої місця, де знайшли чи знешкодили міну. 

Як виникла ідея проєкту?

Я живу на Харківщині, нині це одна з найбільш замінованих областей України. Це торкнулося і моєї сім’ї: ми маємо дачу на деокупованій території, де досі ведуться бої. Розумію: для розмінування всієї території України необхідно дуже багато часу. Тому я захотіла пришвидшити й автоматизувати цей процес.

Чому для тебе це важливо?

Дім — це найрідніше місце для кожної людини, і його ніщо не замінить. Деокуповані території досі забруднені вибухонебезпечними предметами, і люди не можуть туди повернутися. 

Я хочу, щоб моя та всі інші області України стали безпечними й усі могли повернутися додому. 

Чи плануєш покращувати проєкт надалі?

Я вже цим займаюся! Маю ідею створити повністю автоматизований комплекс із платформи та дрона, який може працювати на основі штучного інтелекту, без втручання людини. Тоді дрон виявлятиме вибухонебезпечні предмети на локації, а платформа точково знешкоджуватиме їх. Так мій пристрій дасть змогу пришвидшити розмінування та убезпечити саперів. 

Прагну довести свій винахід до рівня стартапу і вивести на ринок, щоб допомагати українським саперам і військовим. 

Як це — аналізувати відео з безпілотників: історія Максима Лисака

Максим розробив програмне забезпечення на основі штучного інтелекту, яке може розпізнавати об’єкти на відео з безпілотних літальних апаратів. З цим проєктом юнак переміг на Міжнародному інноваційному шоу «INOVA-2024». 

Як працює твій проєкт?

Я створив програмне забезпечення, яке аналізує відео з дронів. Працює це так: користувач завантажує відео, а програма на основі штучного інтелекту оцінює кожен кадр та відзначає об’єкти на ньому: людей, споруди, транспорт. У результаті отримуємо графічний файл зі спеціальними мітками на кожному кадрі, які маркують певний тип об’єктів. 

Я навчав модель штучного інтелекту на основі відеозображень, у яких разом було 261 908 кадрів. Особливість відеоматеріалів у тому, що між кадрами можуть бути різкі переходи, на яких зображення розмивається, і це треба врахувати у навчанні. Так програмне забезпечення може розпізнати ті об’єкти, яких не бачить людина або яких користувач не помітить через втому. 

Яку проблему розв’язує програма?

Вона допомагає аналізувати території, куди людині неможливо або важко добратися. Як, наприклад, було тоді, коли росіяни підірвали греблю Каховської ГЕС і затопило значну територію, де перебували люди. Рятувальникам було вкрай складно дістатися туди самотужки. У цьому випадку моя система могла б допомогти проаналізувати відео з безпілотника та вказати на локації, де лишилися люди й тварини. 

Програма не лише розпізнає об’єкти, які людське око може упустити, але й робить це швидко, чим економить час у критичних ситуаціях. 

Чому вирішив досліджувати саме цей напрям?

Торік я роздумував над цікавою та актуальною темою для дослідження. Вийшло так, що тоді до мого наукового керівника звернулися військові із запитом на таку систему. 

Так з’явилася можливість і застосувати свої наукові знання, і допомогти військовим. Тож ми взялися за цю ідею. 

Які подальші наукові плани?

Я продовжую вдосконалювати програму. Зараз намагаюся зменшити похибку, якої вона може припускатися, щоб бути більш упевненим у результатах аналізу відеозображення. Планую навчити штучний інтелект виявляти об’єкти для військових цілей: піхоту в камуфляжі, танки, іншу військову техніку. 

Як це — створити систему для пошуку мін: історія Романа Величка

Роман розробив систему, яка здатна виявляти та знешкоджувати міни. Проєкт презентував на Міжнародному фестивалі інженерії, науки та технологій «I-FEST».

Чому вирішив створити такий проєкт?

Зараз майже третина території України замінована: і в деокупованих, і в прифронтових зонах. Для розмінування потрібно десятки років.

Люди, які проживають на деокупованих територіях, уже зараз наражаються на небезпеку поруч зі своїми домівками, а фермери не мають доступу до полів і втрачають кошти. 

Я хотів допомогти пришвидшити процес розмінування та зробити його безпечним і тому створив проєкт. 

Як працює твоя система?

Прототип системи на вигляд як роботизована машина. Вона автоматично рухається заданою територією, за допомогою металошукача та камери зі штучним інтелектом виявляє міни, маркує це місце кольоровим спреєм та надсилає координати оператору. Таким чином сапер уже знає, де перебуває міна, і може її ліквідувати. 

Буває так, що міну неможливо безпечно знешкодити. Тоді робот запускає режим камікадзе та ініціює вибух. Так, ми втрачаємо пристрій, але ліпше втратити його, ніж людське життя. 

Кому вона може стати у пригоді?

Найперше цей пристрій убезпечує саперів та пришвидшує їхню роботу. Скажімо, на одному полі може працювати декілька таких систем для пошуку мін. Людині не треба витрачати час на самостійне сканування. А також машина може помітити те, що пропустить сапер. 

У мирний час мій пристрій можна застосовувати для пошуку металевих предметів у землі, скажімо цінних металів, загублених прикрас абощо. 

Чи плануєш виводити розробку на ринок?

Нині потребую фінансування та допомоги спеціалістів для створення команди, щоб із прототипу створити реальну модель, протестувати її в природних умовах та отримати відповідні сертифікати. Тоді вже можна виводити розробку на ринок. Думаю, вона буде корисною для розмінування територій.