В ПГУ создали систему прогнозирования аварий и ЧС в городских условиях
В Пензенском государственном университете разрабатывают интеллектуальную систему для умного города. По задумке авторов, сеть сможет охватить целый город и будет управлять городской инфраструктурой, прогнозировать и ликвидировать возникновение внештатных и аварийных ситуаций. Ноу-хау исследовательской работы в том, что интеллектуальная система будет проработана индивидуально для каждого города. Об этом сообщил ТАСС доцент кафедры «Системы автоматизированного проектирования» Антон Финогеев.
Над работой более трех лет трудится научный коллектив Пензенского госуниверситета под руководством кандидата технических наук, доцента кафедры «Системы автоматизированного проектирования» Антона Финогеева. Напомним, в 2020 году проект поддержан грантом Российского научного фонда с правом пролонгации.
В ПГУ уже проработали интеллектуальную систему, которая способна предотвращать экстренные и аварийные ситуации на дорогах города. Сейчас ученые: Алексей Финогеев — доктор технических наук, профессор кафедры «Системы автоматизированного проектирования», Михаил Деев — заместитель начальника отдела программирования и администрирования образовательных ресурсов, центр мультимедийных технологий и онлайн обучения при ПГУ, Владимир Маслов — кандидат технических наук, доцент кафедры «Информационное обеспечение управления и производства», Данила Парыгин — кандидат технических наук, доцент кафедры «Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования», Алексей Тимонин — кандидат технических наук, доцент кафедры «Системы автоматизированного проектирования» работают над объединением концепции интернета вещей, информационных и коммуникационных технологий для управления городской инфраструктурой: транспортом, образованием, здравоохранением, системами ЖКХ и так далее.
«Мы давно работаем над этим вопросом. Умный город — это комфортный и безопасный для проживания город. Аварийные ситуации нарушают этот баланс. ДТП, разумеется, — одни из основных негативных проявлений, которые мешают спокойной жизни горожан. Но, помимо этого, в городе может происходить и ряд других ЧП. Например, аварии на коммунальных системах. Важно своевременно о них знать, то есть прогнозировать их. Этим мы сейчас и занимаемся, мы значительно расширили исследование, буквально, охватив весь город. Цель создания „умного города” — улучшение качества жизни жителей», — поделился Антон Финогеев.
Ученые предлагают использовать цифровые данные для анализа слабых мест городских служб. Они уверены, что многие системы контроля, например, камеры фотовидеофиксации нарушений ПДД, счетчики, терморегуляторы отопительных систем и другие регистраторы различных показателей могут быть полезными не только по своему прямому назначению. Их показания необходимо включить в большую систему данных, где они будут «обучать» интеллектуальную систему умного города.
Авторы предполагают собирать всю «городскую информацию» из двух основных источников: от внешних сенсоров (например, камеры фотовидеофиксации) и из открытых источников в сети Интернет.
Вся поступающая информация пройдет «фильтр»: дублированные инфоповоды, фейковая и неполная информация — удаляются. При этом ученые предлагают также повышать достоверность базы данных. Например, путем сравнения данных из разных источников.
«Их требуется формализовать и структурировать, выполнить кластеризацию событий в пространстве признаков. В дальнейшем они сравниваются с архивными данными об аналогичных событиях для выявления корреляционных связей. Для их хранения формируются блоки данных с вычислением хэшей для идентификации, привязки к координатам места и времени события, установления связей и формирования распределенного реестра (блокчейн)», — пояснил Финогеев.
Представители ПГУ хотят видеть полную картину происходящего в пределах городского пространства. Только так интеллектуальная система будет работать на 100%. Непогода (дождь, снег, туман) сильно снижает качество распознавания элементов изображений с камер. Однако качество распознавания можно существенно улучшить за счет использования обученных нейронных алгоритмов, например, при помощи оператора Canny.
Ученые Пензенского госуниверситета проделали большую работу. Главная их цель — создать систему управления городской инфраструктурой. Ей будет управлять единый портал. Например, ситуационный центр губернатора.
В центр будет стекаться вся информация, пройдя анализ, она будет включаться в общую базу. Интеллектуальная система сможет прогнозировать возникновение аварийных ситуаций, ЧП, а также вырабатывать управленческие решения по их ликвидации. Вовремя устраненное отклонение предотвратит возникновение нештатных ситуаций.
Антон Финогеев уверен, что каждый город будет «умным» по-своему»:
«Большие данные станут источником для выработки управленческих решений в городах. Город — это живой организм со своими сложными законами функционирования, особенным ритмом и потребностями. Никогда нельзя точно сказать, что опыт выработки управленческих решений в одном городе можно без изменений транслировать на другой. Тем не менее, большинство событий, аварий или нештатных ситуаций в городской среде имеют схожие причины и могут быть идентифицированы по ряду признаков с определенной степенью достоверности».
Научный коллектив продолжает свое исследование. Умный город сможет охватить все сферы городской жизни. Это позволит сделать жизнь горожан безопаснее и комфортнее.