28.02.2024 15:14
Общество

В Крыму создают ИИ для глухих и экзокисть для реабилитации страдающих ДЦП

Текст:  Сергей Винник (Симферополь)
Российская газета - Экономика Юга России: №42 (9284)
Автоматический прививочный комплекс саженцев винограда, электронный замок с распознаванием лиц - это уже реализованные проекты молодых изобретателей, получившие поддержку по программе "Приоритет 2030". Сейчас они создают беспилотный трактор для обработки полей и параллельно работают над целым комплексом идей, чтобы облегчить жизнь людей с ограниченными физическими возможностями.
Будущее медицины, уверены молодые изобретатели, на стыке биологии, инженерных знаний и компьютерных наук. / Сергей Винник/РГ
Читать на сайте RG.RU

За неполные четыре года своего существования лаборатория "Фаблаб" Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского (КФУ) уже имеет в своем активе несколько успешных проектов. Один из них - автоматизированная линия для прививки винограда. Только представьте, виноградарям Крыма ежегодно необходимо около пяти миллионов саженцев. Уже скоро сотни людей, выполнявших прививку лозы, заменят роботы.

- Черенки винограда помещают на конвейерной ленте. При помощи технологий компьютерного зрения система определяет их расположение, размер и наиболее подходящие точки захвата. Манипулятор, функционирующий на базе дельта-робота, получив все необходимые данные от системы компьютерного зрения, захватывает черенок и помещает его в прививочный узел для совмещения подвоя и привоя, - рассказал руководитель лаборатории цифрового творчества "Фаблаб" КФУ Владимир Овчаренко.

Комплекс почти готов, и его очень ждут в питомниках Крыма. Он станет частью большой программы перспективного развития виноградарства и виноделия. А сейчас в лаборатории работают над умным трактором.

- С использованием современных технологий распознавания окружения трактор работать в поле сможет сам, без оператора или с его ограниченным участием, - говорит изобретатель Денис Щербаков.

В процессе создания экзокисти, программисты и медики изучают повторяющиеся фрагменты импульсов, отвечающих за сжатие-разжатие человеческой кисти. / Сергей Винник/РГ

Вспашка, прополка, точечный полив - все это должен уметь прототип, над которым работают студенты и преподаватели. Система точного позиционирования машины, до двух сантиметров, достигается с помощью станции, работающей не только как приемник, но и как передатчик.

- Станция будет интегрирована в наш проект. Будет и GPS-ГЛОНАСС-позиционирование трактора в поле, и компьютерное зрение. Этот проект сейчас где-то на середине. У нас есть отдел искусственного интеллекта и нейрокомпьютерных интерфейсов, мы работаем над компьютерным зрением для умного трактора, - рассказал Денис Щербаков.

Денис - студент четвертого курса Таврического колледжа КФУ и программист, вот уже почти год работает в лаборатории. Пришел сюда совсем с другими идеями, но увлекся и сам стал вдохновителем многих проектов. Сейчас он разрабатывает программу на базе искусственного интеллекта, распознающую язык жестов. Прежде чем заняться поиском решений, узнал, насколько актуальна проблема.

На Ставрополье резко увеличат выпуск строительных 3D-принтеров

- В России около 300 тысяч человек, лишенных слуха. Вместе с семьями, сурдологами, сурдопереводчиками доходит до 500 тысяч человек. А слабослышащих людей в нашей стране около семи миллионов, - говорит Денис.

Разработкой программист занимается на свой страх и риск, без финансирования. Изобретатель уверен, что применение ИИ, распознающего язык жестов, - перспективное направление.

- Я создал прототип, с помощью которого могу, двигая рукой, управлять мышкой на компьютере. Есть жесты, отвечающие за нажатие левой кнопки мыши, правой, за колесико мыши, - пояснил Денис Щербаков. - Это сфера человеко-машинных интерфейсов, то есть взаимодействие человека и компьютера посредством жестов. И сюда же мы вводим, например, взаимодействие с компьютером с помощью мануального компонента: взгляда, эмоции, какого-то положения тела. В целом вместе с распознаванием жестов это входит в понятие компьютерного зрения.

Разработка ИИ, распознающего язык жестов, еще в процессе, но прототип уже получился полезный. Вместе с другими студентами и преподавателями Денис разрабатывает экзокисти для восстановления функций руки, утраченных в результате инсульта, травмы или ДЦП у ребенка.

- Наши инженеры разработали экзокисть, которой можно закрепить руку ребенка, страдающего ДЦП, для реабилитации функции сжатия и разжатия, а в дальнейшем для мелкой моторики. Для этого мы собрали большой объем данных с электроэнцефалограммами различных людей, когда они реально сжимали кисть и когда представляли, как ее сжимают, - рассказала лаборант Шевхие Татарис. - Программисты изучили паттерны, повторяющиеся фрагменты импульсов, которые можно редактировать во время сжатия-разжатия кисти. В дальнейшем, когда будет обучена нейронная сеть, сигнал от мозга в реальном времени будет приходить к экзокисти, она сожмется вместе с рукой ребенка. Постепенно пациент сможет представлять движения кисти и воспроизводить их с помощью экзоскелета.

Систему интеллектуальной поддержки истребителей в дальнем бою разработали в России

Шевхие Татарис - студентка пятого курса мединститута КФУ. Она может по снимкам компьютерной томографии изготовить 3D-модель любого человеческого органа или сустава. Это помогает точнее поставить диагноз. Будущее медицины, уверена девушка, на стыке биологии, инженерных знаний и компьютерных наук.

Игорь Волочай только на третьем курсе Таврического колледжа КФУ, но проект, над которым он работал, нашел применение на практике.

- Мы сделали начинку электронного замка, и к нему при желании заказчика можно добавить устройство, которое будет сканировать лица людей. Считанный образ отправляется на удаленный сервер, и там при помощи алгоритмов нейронных сетей будет распознаваться "свой-чужой", - объяснил Игорь. - Если лицо человека есть в базе данных, то в таком случае дверь автоматически открывается.

Электронный замок с доступом Face ID удобен, камера может фиксировать лица людей, находящихся на расстоянии от двери. Пока человек к ней подходит, дверь уже открывается.

- И вам не нужно лезть в карман за ключами, когда вы вернулись с покупками, у вас руки заняты, а в подъезде две двери. Гораздо лучше, чем домофон, - утверждает изобретатель.

Электронные замки, созданные в лаборатории "Фаблаб", университет устанавливает в отремонтированных общежитиях вуза. А в лаборатории ждут студентов и преподавателей с новыми идеями, здесь им помогут воплотить их в жизнь.

Российский часовщик Константин Чайкин получил золотую медаль ВОИС как выдающийся изобретатель
Образование Республика Крым