Технології NASA. Штучний інтелект навчили з високою точністю виявляти нерозірвані боєприпаси під водою.

Інноваційний метод аерофотозйомки здатен ефективно виявляти міни та боєприпаси, які знаходяться на мілководді в прибережних зонах, становлячи постійну загрозу для безпеки населення, морських екосистем та глобальної інфраструктури.

Об’єднуючи інноваційні методи багатоспектрального зондування з можливостями штучного інтелекту, вчені досягли вражаючих результатів у виявленні підводних боєприпасів. Це стало можливим, навіть коли боєприпаси частково закриті осадовими матеріалами, водоростями чи іншими уламками, повідомляє Phys.org.

Вчені з Університету Маямі з питань морських, атмосферних та земних наук розробили та протестували цей підхід і опублікували свої результати у журналs Frontiers in Marine Science. Дослідження демонструє, що інтеграція технологій підводної візуалізації NASA з машинним навчанням підвищує точність виявлення, одночасно зменшуючи кількість хибнопозитивних результатів у складних морських середовищах.

"Нерозірвані боєприпаси на мілководді залишаються серйозною глобальною проблемою", -- сказав Вед Чіраят, завідувач кафедри наук про Землю на кафедрі океанографії, провідний автор дослідження. "Наші результати демонструють масштабоване повітряне рішення, яке може допомогти покращити точність виявлення та забезпечити безпечніше прибережне середовище".

Нерозірвані боєприпаси на мілководді глибиною менше 10 метрів залишаються особливо важкими для виявлення. Традиційні методи акустичного пошуку обмежені у своїй здатності охоплювати великі площі, тоді як оптичне зображення часто спотворюється поверхневими хвилями та станом води. Удосконалені методи виявлення мають вирішальне значення для зниження ризиків для прибережних громад, запобігання забрудненню навколишнього середовища та підтримки безпечніших морських операцій.

Для вирішення цих задач команда під керівництвом Чіраята здійснила повітряну зйомку над випробувальним полігоном у Брод-Кі, який розташований на дослідницькому острові на північ від Флорида-Кіс. Інертні боєприпаси та об'єкти-імітатори були розміщені в двох різних локаціях і потім зафіксовані за допомогою дронів, обладнаних технологіями NASA Fluid Lensing і MiDAR (багатоспектральна візуалізація, виявлення та активне відбиття).

Рідке лінзування коригує спотворення, викликані хвилями на поверхні океану, що дозволяє отримувати зображення морського дна з високою чіткістю. У той же час, MiDAR забезпечує активне мультиспектральне освітлення на різних довжинах хвиль. Зображення, отримані в результаті цього процесу, були використані для навчання моделі машинного навчання, призначеної для ідентифікації та відрізнення боєприпасів від інших об'єктів навколишнього середовища.

Система успішно ідентифікувала всі розгорнуті цілі, навіть після тижнів накопичення осаду, що ускладнювало виявлення. Активне зондування MiDAR забезпечило найвищу точність, тоді як обидва підходи до зондування досягли високої продуктивності виявлення з мінімальною кількістю хибнопозитивних результатів. Втім, дослідники зазначають, що необхідні додаткові випробування для розширення можливостей системи в різних середовищах та для різних типів боєприпасів.

Раніше NV Техно повідомляв, що вчена з Великої Британії застосовувала камеру, прикріплену до дрону, а також спеціалізоване програмне забезпечення для виявлення небезпечних мін, відомих як Пелюстка. За словами авторів дослідження, для впровадження цієї технології в реальних умовах достатньо буде легкого споживчого ноутбука, дрону та камери.

Сучасні протипіхотні міни невеликі та часто мають пластикові корпуси, які стандартні металошукачі не можуть зареєструвати. Геофізичні методи, такі як георадар, магнітометрія та електромагнітна індукція, значно менш ефективні з пластиковими мінами, ніж з металевими. Особливе занепокоєння викликають так звані розсіювальні міни, призначені для розгортання на великих площах. Однією з широко використовуваних мін є ПФМ-1 радянських часів, відома як Пелюстка чи Метелик через свою характерну форму.