Поисково-спасательный отряд «ЛизаАлерт» получает в год 40 тысяч заявок на поиск пропавших людей. Технологический конкурс НТИ Up Great «Экстренный поиск» был организован Фондом НТИ, Московским физико-техническим институтом и добровольческим поисково-спасательным отрядом «ЛизаАлерт» для создания систем из беспилотников и нейросетей для поиска пропавших людей. Конкурс состоял из трёх последовательных этапов, в каждой из которых проходили испытания – Сателлит №1, Сателлит №2 и Конкурс. Всего в «Экстренном поиске» приняли участие около 267 команд из 45 регионов РФ.
Испытания Сателлита №1 прошли в июне в формате соревнований по Data Science – - испытания проходили в виртуальной среде. Командам необходимо было разработать техническое решение, которое обнаруживает на изображениях, полученных с БВС, объекты поиска (людей) в условиях ограниченного времени. В рамках подготовки к испытаниям был собран крупнейший в мире публичный тематический датасет, содержащий 64 тысячи размеченных фотоснимков, который был использован участниками для обучения нейросетей.
Сами испытания проходили в онлайн-формате. Для участия в них командам требовалось загрузить разработанные решения на платформу, после чего в автоматическом режиме рассчитывалось значение метрики, основанное на соотношении обнаруженных на фотоснимках истинных и ложных объектов. Первые 20 решений в рейтинге проходили дополнительную экспертную оценку, по результатам которой и были определены победитель и призеры Сателлита №1.
Примечательно, что команда KurAI из г. Уфы, занимая 4-е место в рейтинге, воспользовалась правом подать апелляцию и указала организаторам на обнаруженные неточности в финальной выборке. Выборка была проанализирована экспертами, неточности устранены, а результаты всех команд – пересчитаны. Это позволило команде KurAI подняться на 3-е место и войти в число призеров. Первые два места заняли команды GigaFlex (г. Уфа) и Victor (г. Омск) соответственно.
Для поддержки лучших разработчиков Сателлита №1 и повышения их мотивации к участию в Сателлите №2 и Конкурсе тем из них, у кого не было собственных беспилотников, организаторами были предоставлены комплекты БВС. Благодаря такой возможности командам удалось в короткое время адаптировать решения к эксплуатации в реальных условиях и принять участие в полевых испытаниях, а некоторым даже стать их победителями и призерами.
Испытания Сателлита №2 проходили в августе в Ярославской области на территории «AZIMUT Парк Отель Переславль». Для победы командам уже недостаточно было лучше других обучить нейросеть, пришло время показать комплексное решение: объединить разработанное программное обеспечение, беспилотное воздушное судно и всю необходимую инфраструктуру и выполнить конкурсную задачу: за 45 минут дважды облететь зону поиска площадью 0,25 км2, произвести её фото- или видеосъемку, найти на полученных изображениях объекты поиска, в качестве которых выступали живые люди (статисты) и манекены, имитирующие погибших людей, и точно указать координаты этих людей. Для успешного выполнения конкурсной задачи необходимо было в каждой из двух попытках обнаружить не менее 70% объектов при ложноположительных срабатываниях на уровне не более 40%.
До испытаний Сателлита №2 было допущено 19 команд, 15 из которых приехали на конкурсную площадку и приняли участие в испытаниях. Это команды: Airspector (ООО «ЭЙРСПЕКТОР», г. Москва), Family (г. Омск), Follow MAI (МАИ, г. Москва), GigaFlex (г. Уфа), KurAI (г. Уфа), Magic City (г. Санкт-Петербург), QuAero (г. Москва), SmartDrones (ООО «СтартАп.ТВ», г. Новосибирск), SR Drones (ООО «СР ДРОНС», г. Москва), zyazin (г. Орехово-Зуево), Аэролинк (ООО «АЭРОМОНИТОРИНГ МАСТЕР», г. Москва), «Вершина» (г. Санкт-Петербург), Виталий Гребенник (г. Орел), СИВИЭС (ООО «СИВИЭС», г. Москва), «Тридиви» (ООО «Тридиви», г. Челябинск). Команда 3CV из г. Москвы также прибыла на площадку, но из-за технических неполадок БВС команды так и не смогло взлететь.
В рамках конкурсной задачи Сателлита №2 достаточно было выполнить две попытки, но одна из команд успела сделать три, две из которых пошли в зачет – в обеих команда нашла 18 из 20 объектов (90%), при этом ни одного ложного объекта обнаружено не было. Это была команда GigaFlex, которая в результате и стала победителем Сателлита №2.
Ещё три команды смогли реализовать по две попытки – Family, zyazin и QuAero. Последние две немного не дотянули до успешного выполнения конкурсной задачи, а вот команда Family с ней успешно справилась, корректно обнаружив 14 объектов (70%) в первой попытке и 16 объектов (80%) – во второй, что позволило ей стать призером и по сумме баллов занять 2-е место.
Команда KurAI приняла участие в Сателлите №2, но не заняла по его итогам призового места. В результате ошибки планирования маршрута команда смогла реализовать только одну попытку, продемонстрировав в ней стопроцентный результат: все 20 объектов были нейросетью обнаружены и идентифицированы как люди, в том числе «леший» – полностью закамуфлированный под местность человек, у которого даже лицо и руки были закрыты имитацией травы, при этом ложных срабатываний у команды не было.
Отдельно следует отметить команду «СИВИЭС», которая выполнила две попытки, уложилась в отведенное время, нашла 15 и 14 объектов (при двух и одном ложном срабатывании соответственно) и могла бы претендовать на место призера, если бы не одно «но»… Команда допустила досадную ошибку и передала результаты судьям в формате, не соответствующем условиям технического регламента. К большому сожалению и самих участников, и организаторов ни одна попытка команды не могла быть засчитана.
БВС команд «Вершина», Airspector и «Тридиви» в результате ошибок планирования маршрута совершили аварийную посадку во время выполнения конкурсной задачи, в связи с чем команды сошли с дистанции и не были допущены до участия в Конкурсе.
Испытания Конкурса, прошедшие в сентябре на той же площадке, стали финалом всего технологического конкурса «Экстренный поиск». По итогам Сателлита № 2 до них были допущены двенадцать команд, получивших шанс побороться за главный приз.
Целью испытаний Конкурса было не просто выполнение конкурсной задачи, а преодоление технологического барьера – время выполнения задачи в сравнении с Сателлитом №2 было сокращено до 30 минут, за которые нужно все так же совершить не менее двух успешных вылетов; площадь зоны поиска расширена до 0,4 км2; точность обнаружения объектов увеличена до 80%, а процент допустимых ложноположительных срабатываний уменьшен до 30%. До последнего момента у организаторов и экспертов не было уверенности, что командам будет под силу преодолеть технологический барьер хотя бы частично (допускалось отклонение по одному из параметров не более 30%).
Интрига началась уже во время пробных полетов, когда БВС команды «Аэролинк» неожиданно потерял управление и упал. Допускать команду с неисправным БВС до испытаний, где будут находиться люди, было небезопасно. Команде была предоставлена возможность устранить неполадки до начала испытаний, но времени оказалось недостаточно, и решением экспертной группы и оргкомитета команда «Аэролинк» от участия в испытаниях была отстранена.
Оставшиеся 11 команд отлетали достойно – все без исключения совершили по две попытки и предоставили корректные результаты для оценки судьями и экспертами. БВС свою задачу выполнили безукоризненно, оставалось проверить, как отработали нейросети.
Когда речь идет о преодолении технологического барьера, команды соревнуются не столько друг с другом, сколько с самим барьером – хотя и здесь не обошлось без сюрпризов.
Команде «СИВИЭС» удалось частично преодолеть технологический барьер и она могла бы претендовать на статус победителя или призера Конкурса. Однако команда KurAI – та самая, которая в Сателлите №1 стала призером благодаря апелляции, а в Сателлите №2 показала лучший результат, но не получила никакой награды – полностью преодолела технологический барьер, в двух попытках за 27 минут обнаружив 15 (83%) и 16 (89%) объектов из 18 и по одному ложному объекту. В соответствии с условиями конкурса, если только одна команда преодолевает технологический барьер, то она становится единственным победителем и забирает весь призовой фонд – 100 миллионов рублей. Команда «СИВИЭС», хотя в итоге и заняла по баллам второе место, призером Конкурса не стала.
Нельзя не отметить, что после окончания конкурсных испытаний члены команды-победителя вступили в добровольческий поисково-спасательный отряд «ЛизаАлерт» и уже участвуют в реальных поисках пропавших людей. Уже после завершения испытаний командой создан графический интерфейс, который позволит добровольцам и сотрудникам поисковых служб в дальнейшем с удобством использовать техническое решение, разработанное в рамках Конкурса.
Создание лучшего решения для поиска пропавших людей в природной среде на конкурсе «Экстренный поиск»
.jpg "Анастасия Сухарева")
.png "Никита Гришин")