Рентгеновские установки с искусственным интеллектом смогут самостоятельно обнаруживать СВУ на контрольно-пропускных пунктах ВВС США

Рентгеновские установки с искусственным интеллектом смогут самостоятельно обнаруживать СВУ на контрольно-пропускных пунктах ВВС США

Выпуск 12(6686) от 20 июня 2019 г.
РУБРИКА: ВОЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

ВВС США совместно с корпорацией Synapse Technology приступили к реализации инициативы по разработке платформы искусственного интеллекта (ИИ) для интеграции с рентгеновскими аппаратами. Созданные приборы планируется развернуть на контрольно-пропускных пунктах (КПП) военных баз США с целью обнаружения опасных объектов, включая самодельные взрывные устройства (СВУ). За счет этого планируется разгрузить солдат, занятых на КПП, и предоставить им возможность выполнять другие задачи.

Инициатива будет реализовываться в рамках программы AFWERX ВВС США, начатой в 2017 г. Программа призвана укрепить связь ВВС с промышленностью, научными кругами, малым и средним бизнесом для создания трансформационных возможностей и развития культуры инноваций в ВВС. Конечная цель – ​повысить эффективность ВВС США и решить существующие там проблемы.

В настоящее время рентгеновские аппараты используются для проверки посетителей, которые могут пытаться пронести предметы, представляющие потенциальную угрозу, такие как огнестрельное оружие, ножи и СВУ. Список опасных предметов и веществ быстро расширяется, поэтому возникает необходимость использования ИИ, обладающего большим потенциалом для обнаружения существующих угроз и обеспечения защиты от угроз будущих. Кроме того, системы, оснащенные ИИ, обеспечивают военнослужащим на КПП бЧльшую оперативную гибкость.

Интегрируя компоненты ИИ в рентгеновские аппараты, уже установленные на военных базах, руководство ВВС США надеется одновременно и повысить уровень безопасности, и высвободить высококвалифицированных военнослужащих, позволив им сосредоточиться на выполнении других обязанностей. Солдаты на КПП не проходят специальное обучение по управлению рентгеновскими аппаратами, это выходит за рамки их основных обязанностей. Руководство ВВС США считает, что новые высокоинтеллектуальные рентгеновские устройства позволят солдатам с легкостью обнаруживать запрещенные предметы и вещества в пропускаемых грузах, багаже, личных вещах и т. п. – ​средства ИИ за счет постоянно обновляемой базы данных будут самостоятельно выявлять наличие подобных предметов, выделять их на изображении (см. рисунок) и подавать сигнал персоналу.



Источник: Synapse Technology.

Рентгеновское изображение, обработанное с помощью искусственного интеллекта


Идея создания рентгеновского аппарата с ИИ возникла около десяти лет назад в ходе изучения когнитивных способностей человеческого мозга. Ученые пытались понять, как мозг интерпретирует визуальные данные после длительных периодов концентрации внимания. Спорадическая теория зрительного поиска гласит, что частое появление какого-либо предмета в поле зрения мешает осуществлению поиска.

Сегодня выявление потенциальных проблем на КПП в значительной степени оставлено на усмотрение человека, что может привести к ошибкам. Для улучшения процесса досмотра необходимо использовать соответствующее ПО. В определенных ситуациях возможно даже автоматизировать часть процесса, позволяя алгоритмам выполнять анализ и позволяя людям соглашаться или не соглашаться с его результатами. Установки с ИИ потенциально будут компактнее и эффективнее традиционных систем, а также обладать повышенным быстродействием. Кроме того, ПО позволит системе быстрее учиться обнаруживать известные и новые угрозы по мере их возникновения. Специалисты корпорации Synapse Technology подчеркивают, что проводить подобное обучение с людьми гораздо сложнее.

По данным администрации программы «Инновационные исследования малого бизнеса» (Small Business Innovation Research, SBIR), объем мирового рынка оборудования для обнаружения СВУ оценивается в 5,6 млрд долл. Между тем рынок систем ИИ и сенсорных средств (включая заказы Пентагона) составляет 7,5 млрд долл. Сюда относятся системы радиолокационного опознавания государственной принадлежности цели «свой–чужой» (identification friend-or-foe, IFF), а также обобщенная поддержка принятия решений с использованием нескольких датчиков в таких областях, как потребительское оборудование, охрана окружающей среды, сельское хозяйство, медицина и безопасность. К другим областям возможной коммерциализации средств ИИ относятся навигация и искусственное (техническое) зрение, которое представляет собой самостоятельный рынок объемом 21 млрд долл.

 

McKeefry Hailey Lynne. Artificial Intelligence Detects IEDs at Military X-Ray Checkpoints. EE Times, May 10, 2019: https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1334682


МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

Олег Варламов

В статье рассматриваются обычные рентгеновские досмотровые комплексы, которые широко используются в аэропортах, вокзалах, метро и т. д. Применение ИИ при распознавании образов помогает избегать ошибок, вызванных человеческим фактором – ​усталостью, нарушением внимания, недостатком опыта и пр.

Для решения задач распознавания образов критически важна обучающая выборка изображений, которая для качественной работы системы должна составлять не менее миллиона (желательно – десятки миллионов) размеченных вручную человеком изображений. При этом изображения (применительно к данной статье – самодельные взрывные устройства и прочие запрещенные вещи) должны быть реальными, а не «вымышленными». Только в этом случае нейросети смогут правильно обучиться.

Применение нейросетей для распознавания образов, согласно классификации системной модели ИИ, относится к рефлексному уровню ИИ («слабому»), а для создания полноценного «сильного» ИИ необходимо проводить исследования на всех уровнях, включая логический и социальный уровни в указанной модели.

В настоящее время российские компании находятся среди мировых лидеров в области ИИ по распознанию образов, поэтому они способны решать аналогичные задачи на самом высоком уровне.


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ