Томские ученые улучшат зрение подводных роботов с помощью эволюционных алгоритмов

Ученые Томского политехнического университета разрабатывают алгоритмы автоматического улучшения качества подводных изображений на основе нейроэволюционного подхода, сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.

Нейроэволюция — это форма машинного обучения, когда для настройки искусственных нейронных сетей используются эволюционные алгоритмы. В свою очередь такие сети представляют собой нейросетевую модель, построенную по принципу организации биологических нейронных сетей — нервных клеток живого организма.

«Мы разрабатываем софт для автоматического улучшения качества изображений, и сейчас появилась возможность внедрить его в мегапроект по автономным подводным аппаратам. Программы хорошо работают, но под водой мы их не испытывали, поэтому необходимо провести тесты и, возможно, что-то скорректировать», — рассказал профессор кафедры вычислительной техники ТПУ Владимир Спицын.

Как правило, от робота требуется обнаружить и правильно квалифицировать объекты. В подводной среде задача осложняется мутной водой, яркими бликами и крайне плохой видимостью в слабоосвещенных местах. Кроме того, при анализе снимков, сделанных необитаемым аппаратом, важно быстродействие алгоритмов. Методы, основанные на искусственных нейронных сетях, обеспечивают и качество, и высокую скорость обработки изображений.

«Скорость нашей системы — порядка 10 кадров в секунду для изображений размером 512x 512 пикселей. Для работы хватает мощности обычного персонального компьютера», — пояснил Владимир Спицын.

Пока проведение испытаний системы под водой сдерживается относительно небольшой вычислительной мощностью подводных роботов — автономные аппараты имеют ограничения по энергопотреблению. Над решением этой проблемы работают ученые в Новосибирске.

Разработка алгоритмов для исследования дна океана ведется в рамках мегапроекта ТПУ с Институтом проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук. По плану, в первом квартале 2016 года ученые ТПУ должны предоставить комплекс оборудования для подводных испытаний во Владивостоке.