И все пак, за наша радост от време на време до нас достигат новини и за интелигентни деца, успели да впечатлят академичните и технологичните среди у нас и по света с познанията, уменията и труда си. Точно това направиха и четирима ученици от Технологично училище "Електронни системи" (ТУЕС) към Технически университет - София.
В края на юни Калоян Миладинов, Огнян Разсадов, Филостратос Титопулос и Александър Мечкаров участваха в първото издание на Европейския хакатон за отбранителна техника, част от фестивала на бъдещето Festival der Zukunft в Мюнхен
Учениците на ТУЕС (с ментори Петър Кирков и Кирилка Ангелова) са единствените участници от България и застават рамо до рамо със специалисти по киберсигурност и студенти от водещи университети по света. Впечатляват всички с "Идентификация на противопехотни мини чрез използване на дронове и изкуствен интелект" - иновативния проект, с който учениците завоюват трето място в едно от най-авторитетните технологични събития в Европа. Но преди да научим подробности за проекта им, нека разберем малко за неговите създатели - Филостратос, Александър, Огнян и Калоян.
Великолепната четворка
В седми клас Филостратос Титопулос случайно попада на изложба в НДК, посветена на съвременните технологии. Там се среща с хора от ТУЕС и на мига се влюбва в историите от училището и идеята да учи в него. В момента е в паралелка "Компютърни мрежи", любимата му сфера в програмирането е автоматизацията, но се интересува и от киберсигурността. Съвременните учени, на които се възхищава, са Илон Мъск и Бярне Строуструп. Филостратос се старае всеки негов ден да бъде различен. През последните седмици ходи на производствени практики, където се сблъсква с всякакви интересни проблеми и задачи. "Извън "работния ден", готвя сладко и солено, пробвам различни рецепти за кафе и работя по някой малък проект", казва младежът. Също като Филостратос, и Александър Мечкаров е в паралелка "Компютърни мрежи". Научава за ТУЕС покрай допълнителните уроци по математика. По онова време не се е занимавал с каквото и да е било програмиране, но идеята да се развива в областта на информационните технологии и да осъществява собствените си идеи го грабва на мига. Горд е, че учи именно там. За Александър 2024 г. е изпълнена с много разнообразни дейности, като има възможността да бъде част от организационния екип на двете емблематични събития за училището му: HackTUES и TUES Fest. В момента провежда задължителната си производствена практика в ИТ компания, където допълнително се развива в областта на компютърните мрежи. Огнян Разсадов учи "Системно програмиране". Избира ТУЕС, защото смята, че това е най-доброто не частно училище за технологично насочени ученици в София. Един негов ден обикновено преминава в програмиране. "Зависи по какви проекти работя, но най-често седя пред компютър и си блъскам главата в клавиатурата", споделя с усмивка Огнян. Не крие, че му харесва да програмира и да създава. Обича постоянно да разширява мирогледа си, като пътува извън България, където хем се запознава с различни култури, хем може да похапва разнообразна и вкусна храна. Още в края на шести клас пък Калоян Миладинов знае, че иска да се занимава с програмиране. За ТУЕС научава случайно по време на посещение при зъболекаря, но името на училището се запечатва в подсъзнанието му. В края на седни клас решението да учи там вече е ясно. В момента е в паралелка "Системно програмиране", а за най-интересни сфери в областта на компютърните науки смята изкуствения интелект и роботиката. Учените, на които се възхищава, са Сам Олтман и Иля Сутскевер. "Когато не съм пред компютъра, обичам да пътувам в страната и извън нея, да ходя по планините, да излизам с приятели или да търся нещо ново и вълнуващо, върху което да работя." В момента и Калоян провежда задължителната производствена практика в компания от ИТ бранша. Но признава, че през последната година има късмета повечето дни от ежедневието му да са разнообразни - от организирането на училищния ни хакатон - Hack TUES до участието на този в Мюнхен. Как се роди идеята за технология за идентификация на противопехотни мини чрез използване на дронове и изкуствен интелект? Случи се след една среща, на която обсъждахме различни идеи върху какво да работим. Спряхме се точно на идентификация на противопехотни мини чрез използване на дронове и изкуствен интелект, заради простия принцип на работа и наличието на съществуващи проучвания. А благодарение на второто в рамките на няколко седмици успяхме да създадем работещ прототип.
Какво представлява проектът ви и как работи?
Калоян: Идеята ни е да създадем евтино решение за откриване и обозначаване на противопехотни мини. Защо точно противопехотни мини? Защото те вредят най-много на цивилното население, като са проектирани да са много трудни за откриване. Проектът ни представлява модул, който може да се използва с наличните на пазара дронове, като така се елиминира голяма част от разходите, свързани с използваните в момента методи.
Филостратос: От страна на алгоритмите за търсене и разпознаване на мини, ние използваме такива с изкуствен интелект и по-точно - Computer Vision алгоритми. Те работят, като намират "аномалии" в заснетото термално изображение, които аномалии са породени от наличието на мини. Преди да започнем да създаваме каквито и да е алгоритми, направихме обстойно проучване и събиране на данни, върху които да ги тренираме.
Александър: Аз се занимавам с разработката на вградената микрокомпютърна електроника на проекта и осъществяването на комуникация между летателното устройство и модула ни. На хардуерно ниво, проектът ни се състои от няколко основни компонента: микрокомпютър (Raspberry Pi 5), термална (Flir One Pro) и нормална камера, които ни позволяват за следенето на термалното изображение и контурите на противопехотните мини. Получаването на географското местоположение на противопехотните мини, може да се осъществи чрез интегрирането на GPS модул. Ако дронът разполага с вграден GPS, можем директно да се снабдим с координатите, чрез връзка между двете устройства.
Огнян: Работим по лесен за използване интерфейс, на който се визуализират локациите на мините и съответните снимки. Това ще позволи хора без много обучение да използват системата ни и допълнително ще улесни употребата.
А колко време ви отне всичко това?
Започнахме работа три седмици преди хакатона, проучвайки проблема и провеждайки изследвания с инертни мини. Така преди официалния старт на хакатона си бяхме потвърдили хипотезата за откриването на мините и бяхме събрали данни, които са възможно най-близки до реалните, за трениране на алгоритмите. Проектът и алгоритмите зад него успяхме да ги изработим по време на хакатона, като трябваше да се справим и с допълнителни проблеми - така и не сработи GPS модула ни, но пък успяхме да се интегрираме с предоставения ни дрон и да ползваме данни от сензорите му.
Кои са трите качества, които според вас отличават технологията ви от тези на останалите участници на Европейския хакатон за отбранителна техника 2024 г. в Мюнхен?
- Разполагаме с реални данни, резултат от научно наблюдение, което направихме.
- Ясна целева употреба и интегрираност във вече съществуващи системи и решения. Не преоткриваме топлата вода и цялата инфраструктура за нейния пренос, само подобряваме кранчето.
- Прототипът е изграден с лесно достъпни компоненти, нещо което позволява много по-добра скалируемост на идеята за в бъдеще.
Колко би струвало да се изработи такъв модул за дронове?
Все още сме във фаза разработка на проекта, така че е трудно да се каже с точност. По време на хакатона изградихме прототипа с лесно достъпни компоненти (под 1000 лв. бюджет). Целта ни е да го направим ефикасен и в пъти по-достъпен от досегашните методи, които се използват за локализирането на противопехотни мини. Съгласно настоящата статистика на Световна банка, откриването на една единствена мина струва между 300 и 1000 долара.
Какво според вас е значението на проекта ви?
Технологията ни представлява един слой от решението на един много болезнен и актуален проблем - противопехотните мини. С него се надяваме да улесним екипите, които разминират с локализирането на мините, които в повечето случаи вече дори не се намират на бойното поле, а там, където живее мирното население.
Целим ниска цена за изработка на такъв модул и интегрираност със съществуващи системи - дронове или визуализация върху карти, които всички сме свикнали да използваме, защото това прави откриването и премахването на мини по-лесно и бързо.
