Научить фуру парковке без водителя, а компьютер – анализу гистологии: что могут новгородские УМНИКи
Студенты Новгородского университета каждый год побеждают в конкурсе УМНИК. Ребята создают технологии для реабилитации инвалидов, современные медицинские устройства, автоматизированные системы и многое другое. Авторы лучших проектов получают по полмиллиона на их осуществление. Не все научно-технологические стартапы выдерживают проверку временем. Но потенциал есть у большинства поддержанных идей, и многие авторы его реализуют.
Парктроник для автопоезда
Припарковать грузовик с прицепом — непростая задача даже для опытного водителя. Чаще всего эту работу выполняют вдвоём: один человек сидит за рулём, другой — руководит его манёврами с улицы. Для легковых машин давно придумали парктроник. Сделать то же самое для фур — гораздо сложнее.
— Нужна точная математическая модель, определяющая угол поворота колёс и самой фуры относительно тягача, — поясняет аспирант НовГУ Николай Петров. — У автопоезда много слепых зон. Поэтому в одиночку вручную может запарковаться только профессионал очень высокого уровня. Для работы системы помощи водителю нужен комплекс устройств с технологией машинного зрения. Система должна определять тип объекта и расстояние до него.
В 2018 году Николай выиграл грант на разработку технологии по программе УМНИК. Сейчас идут тесты математической модели, разработка системного кода. Под руководством Петрова над проектом трудятся студенты. Аспирант возглавляет лабораторию автономного транспорта формирующейся Новгородской технической школы.
— Студенты выполняют роль инженеров и программистов, — говорит Николай Петров. — Весь рабочий процесс сейчас — в компьютере. Идут кодинг, анимация. Ребята учатся и параллельно вместе со мной делают проект. Парктроник для грузовика, соответствующий уровню парктроника для легковой машины 2015 года выпуска, у нас уже есть. Мы хотим всё сделать максимально современно.
Команда проекта тестирует доступные по цене датчики и разрабатывает упрощённые модели дорогих. Основная часть грантовых денег уходит на покупку оборудования и аренду помещений для его тестирования.
— Для работы системы мы могли бы использовать лазерные дальномеры «Лидар», но только один такой датчик стоит порядка 850 тысяч рублей, — рассказывает молодой учёный. — Мы решили собрать более дешёвый, но не менее полезный комплекс устройств. Пока планируем использовать ультразвук. Для работы потребуется оборудовать парковочное место специальными метками, откалибровать их. То есть на начальном этапе будет нужно парковать автопоезд в определённом месте. «Лидар» позволяет этого избегать, но мы хотим сначала наработать стартовый капитал, а потом уже совершенствовать систему.
По оценке Николая Петрова, полный комплекс устройств на одну машину будет стоить порядка 400 тысяч рублей. Светоотражающие метки для парковочного места обойдутся недорого. Пользуясь указаниями по их установке, оборудовать стоянку заказчик сможет сам.
Заинтересованность в проекте проявляют два потенциальных инвестора. Один из них — владелец компании-грузоперевозчика. В парке компании около 100 фур. Также потенциальными партнёрами могут стать страховые компании. Парктроник для автопоездов может снизить уровень аварийности. Это должно заинтересовать страховщиков.
Пока аналогичные системы разрабатывают только для новых грузовиков. Проект Николая Петрова подойдёт и для подержанных тягачей. Для установки датчиков и запуска алгоритмов машинного зрения не требуются заводские условия. После модернизации старая фура по уровню безопасности будет сопоставима с новейшими моделями.
Гистологическая нейросеть
В последние годы, по словам представителей Фонда содействия инновациям, новгородские УМНИКи всё чаще обращаются к медицинской проблематике. Сканер для требующих протезирования конечностей, приложение ранней диагностики рака кожи, нейронная сеть для коррекции когнитивных нарушений и автоматизированная система анализа гистологии — проекты победителей грантового конкурса только 2020 года.
Гистологические исследования проводятся на фрагментах тканей и органов. Их анализ позволяет выявлять патологии, прогнозировать их развитие и формировать рекомендации пациенту. Иногда специалисты расходятся в оценке одного биоматериала. Автоматизация гистологии может упростить работу медиков и свести к минимуму разногласия. Результаты анализов будут выдавать быстрее.
— К микроскопу будет подключена камера, которая будет оцифровывать изображения и передавать их на компьютер, — рассказывает о технологии студентка пятого курса Института медицинского образования НовГУ Ксения Гаврилова. — Для ПК мы напишем программу, которая будет автоматически анализировать гистологические препараты. Если проводить исследование вручную, оно занимает очень много времени. Электронная система ускорит его в разы. С помощью нейросетевого алгоритма программа сможет обучаться. Чем больше материалов будет загружено в базу, тем быстрее и точнее она даст результат.
Ксения получила грант по программе УМНИК в этом году. Сейчас студентка собирает биологический материал. Для адекватной работы системы требуется не менее 100 препаратов (фрагментов тканей или органов). Большая часть уже собрана.
Гаврилова планирует стать судмедэкспертом. Автоматизация гистологических исследований может упростить работу студентки в будущем.
Автор проекта ищет программистов, которые напишут программный код.
— Пока мы всё делаем вручную, — констатирует Ксения Гаврилова. — К сожалению, не многие компьютерщики заинтересованы в работе над такой темой. Поэтому средства гранта, в основном, приходится тратить на привлечение технических специалистов. До Нового года мы рассчитываем разработать программное решение, а в 2021-м приступить к клиническим испытаниям.
Исследование гистологических препаратов проводится в несколько этапов. Автоматизировать сразу все за два года начинающему инноватору очень сложно. Однако в будущем Ксения рассчитывает полностью передать анализ искусственному интеллекту.
Разработка новгородской студентки будет значительно дешевле зарубежных и российских аналогов. Но главное её преимущество — уже упомянутая обучаемость.
Попробовать и коммерциализировать
По словам представителей Новгородского центра развития инноваций и промышленности, УМНИК — хорошая возможность попробовать свои силы для любого студента.
— Здесь самая лёгкая отчётность, все договоры мы помогаем заполнять, заполнение заявки — также простейшее, — говорит главный эксперт отдела развития промышленности, науки и инноваций Александра Фёдорова. — При этом, работа каждого победителя — не просто проект. Разработчик должен понимать, где она может примениться, как её коммерциализировать. То есть всё достаточно легко, но за более-менее серьёзные деньги.
Участвовать в УМНИКе могут изобретатели и учёные в возрасте до 30 лет. В разные годы победителями конкурса были Станислав Муравьёв и Виктор Карпушкин. Оба создали малые инновационные предприятия. «Техбионик» Муравьёва производит современные бионические протезы, а «Инновация-Н» Карпушкина создала трансформируемую инвалидную коляску. После гранта по программе УМНИК оба изобретателя получили поддержку по итогам конкурса СТАРТ (следующая ступень после УМНИКа).
Все проекты победителей последних лет следуют вектору развития научной экосистемы Новгородской области. Мы рассчитываем, что наши УМНИКи будут активно участвовать в работе строящейся Новгородской технической школы и Инновационного научно-технологического центра по интеллектуальной электронике. В новых лабораториях проекты будут развиваться более динамично и качественно.
Мария Петроваруководитель Новгородского центра содействия инновациям и промышленности
