Дрони з ШІ навчилися знаходити підводні міни з вражаючою точністю

Дослідники зі Школи Розенстіля Університету Маямі розробили нову авіаційну систему виявлення підводних вибухонебезпечних предметів (УВП). Технологія поєднує передову мультиспектральну сенсорику з алгоритмами машинного навчання і здатна виявляти боєприпаси на мілководді з надзвичайно високою точністю. Результати дослідження були опубліковані у журналі Fron­tiers in Marine Sci­ence.

Десятиліття збройних конфліктів залишили по всьому світу тисячі невибухлих бомб, мін і артилерійських снарядів на морському дні. Вони становлять реальну загрозу для туристів, морських екосистем і судноплавства. Традиційні методи пошуку — водолази та акустичні судна — малоефективні: гідролокатор погано працює на мілководді, камери засліплюють хвилі та мул, а кораблі не можуть безпечно маневрувати на глибині менше десяти метрів.

Для подолання цих обмежень команда під керівництвом Веда Чіраята, завідувача кафедри наук про Землю, задіяла дрони над акваторією Флорида-Кіс із застосуванням двох технологій NASA. Перша — алгоритм Flu­id Lens­ing, який усуває спотворення від хвиль у режимі реального часу та дає змогу отримувати чіткі знімки морського дна. Друга — активна мультиспектральна система MiDAR, що використовує кілька довжин світлових хвиль для «просвічування» водяного стовпа і висвітлення темних глибин.

Під час експерименту дослідники розмістили навчальні муляжі боєприпасів і хибні цілі на дні поблизу острова Броуд-Кі у північній частині Флорида-Кіс. Знімки з дронів завантажували у модель машинного навчання, яку навчили розпізнавати характерні геометричні форми боєприпасів і відрізняти їх від коралів, каміння та сміття. Навіть після кількох тижнів, коли цілі вкрилися водоростями та шаром осаду, система виявила кожен із розміщених предметів.

«Невибухлі боєприпаси на мілководді залишаються серйозною глобальною проблемою. Наші результати демонструють масштабоване авіаційне рішення, яке може підвищити точність виявлення та сприяти безпечнішому прибережному середовищу», — зазначив Вед Чіраят.

Технологія має значення далеко за межами флоридського узбережжя. Забуті боєприпаси на колишніх європейських полях битв і тихоокеанських звалищах військового часу досі просочують токсичні речовини в крихкі екосистеми та заважають будівництву прибережної інфраструктури. Дронова система здатна обстежити величезні ділянки узбережжя за один виліт — швидко, безпечно і без ризику для людей.

Наразі дослідники мають намір випробувати систему в різноманітніших морських умовах — від каламутних атлантичних проток до глибоких тихоокеанських заток, — щоб підтвердити її ефективність у глобальному масштабі.