ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ ГЛУБИННЫХ РОБОТОВ
Специалисты предсказывают, что в ближайшие десятилетия внимание ученых, инженеров, промышленников будет приковано к необъятному миру морей и океанов, омывающих все континенты. Предполагается, что именно здесь откроют новые богатейшие месторождения полезных ископаемых, хранящихся на больших глубинах. Суша земная уже достаточно хорошо исследована, а подводный мир еще полон тайн.
Галина Киселева, Иркутск
 |
|
Естественно, что земными методами исследовать подводные кладовые нельзя. Людей погружать на большие глубины, до 5-6 километров, сложно и очень дорого. Значит, разведчиками должны стать роботы, или, как именуют их ученые, поисково-исследовательские необитаемые аппараты. Специально разработанные сложные механизмы могут выполнить любую работу в самых экстремальных условиях. Но они должны обладать особыми, высокими, сравнимыми с человеческими, интеллектуальными качествами. Ведь условия в море даже более сложные, чем в космосе. Радиосвязь в морских глубинах быстро затухает, и даже гидролокаторы слабо работают. Значит, нужно обеспечить надежную автономность таких аппаратов. В течение нескольких суток они должны не только бесперебойно работать, проводить исследования, брать пробы, но и принимать решения, скажем, следует ли расширять круг поиска или перейти в другое место. Роботы должны безошибочно определять свое местонахождение на электронной карте, которая находится у них внутри, фиксировать на ней все, что привлекает интерес, отмечать, где берутся пробы. После выполнения заданной программы они должны точно возвращаться к кораблю, с которого стартовали. Словом, от них требуется множество уникальных качеств. И снабдить робота этими способностями призваны ученые. Именно такая непростая задача стоит перед сотрудниками Института динамики систем и теории управления СО РАН, которые участвуют в выполнении государственного заказа и большого интеграционного проекта по созданию подводных роботов-разведчиков.
Лот на разработку интеллектных систем управления для подводных поисково-информационных роботов институтом был выигран в конкурсе, который проводило Федеральное агентство по науке и инновациям Министерства образования и науки. Участие в подобном, но более комплексном проекте институт выиграл в конкурсе СО РАН. В этом проекте акцент работы несколько иной, но тоже в приложении к подводным аппаратам. Перед учеными стоит задача составить подробные масштабные карты дна морей и океанов, такие же, какие характеризуют земную поверхность. Для подводных аппаратов, которые будут выполнять эту нелегкую работу, иркутские математики разрабатывают программную систему на основе ГИС-технологий. Им предстоит обеспечить робота таким управлением, чтобы он, передвигаясь вдоль дна в масштабе реального времени, с помощью гидролокаторов фиксировал необходимые данные и наносил их на карту. Существующие на сегодня карты подводного рельефа грубы, неточны, не соответствуют требованиям времени. Современным механическим подводным разведчикам предстоит их исправить, а какие-то создать заново.
В этом интеграционном проекте участвуют ученые не только Сибирского, но и Уральского, Дальневосточного отделений РАН, а также Украинской академии наук. А руководит проектом бывший директор ИДСТУ СО РАН академик РАН Станислав Васильев, которого совсем недавно избрали директором Института проблем управления РАН имени В. А. Трапезникова. Хотя Станислав Николаевич сейчас уже работает в Москве, он продолжает курировать эту работу. Интеграционный проект как бы продолжает тематику государственного лота, но имеет свою специфику. Приходится больше заниматься именно картами. При этом необходимо обеспечить и системы управления, но главное в них на сей раз — система интеллектной надежности, способности системы принимать решения в сложных ситуациях. На дне океана ведь некого будет спрашивать. Робот-разведчик многое должен уметь делать сам — обследовать сложные рельефы, подводные горы, рифы, «мешки», в которые надо заходить и беспрепятственно выходить из них.
В каждом из этих проектов участвуют до двадцати сотрудников ИДСТУ. Среди них и опытные специалисты, доктора наук, за плечами которых уже есть серьезные разработки в области интеллектного управления, в частности, космическими аппаратами, и молодые ученые, аспиранты, которым только предстоит приобщиться к решению сложных задач.
В мире подобные разработки ведутся в США, Португалии, Корее, Китае. Но за рубежом упор делается в основном на неглубоководные аппараты. Глубоководными аппаратами занимаются только в Америке. В России такие роботы создаются в одном из институтов Дальневосточного научного центра РАН. И сейчас предстоит автоматизировать их систему управления так, чтобы они стали автономными: разрабатываются и устанавливаются специальные программы, осуществляется определенная настройка, с тем, чтобы обеспечить надежность и высокую производительность работы системы.
«Мы занимались раньше космической тематикой, спутниками, но условия для аппаратов, работающих под водой значительно жестче, — поясняют исполнители проекта. — Сложностей много, но мы надеемся со всеми задачами справиться, поскольку опыт в создании автоматизированных систем управления у нас есть, и немалый».
стр. 5
|
