Умный лес, весёлый Арди... Как Прикамье внедряет ИИ

В Пермском крае искусственный интеллект ищет брак на заводах, следит за лесом и предупреждает аварии в ЖКХ. Как технологии меняют жизнь в регионе?

Ставят диагнозы, защищают лес

Искусственный интеллект в Прикамье сегодня уже используют в разных сферах жизни. Регион делает ставку на своих IT-специалистов: больше 30 компаний разрабатывают программы с ИИ.

Как сообщили в Министерстве информационного развития и связи Пермского края, сейчас создаётся проектный офис — центр компетенций. Его первой задачей станет разработка комплексной дорожной карты развития технологии в регионе.

В каких отраслях ИИ будет развиваться в первую очередь?

«ИИ — это не про одну конкретную отрасль, — объясняют в министерстве. — Это набор инструментов, которые можно адаптировать под разные задачи: анализировать данные, помогать в принятии решений, строить прогнозы».

Где уже работает ИИ?

• Защита леса — система «Умный лес» следит за сохранностью деревьев, выявляет незаконные вырубки и повреждения от стихии, контролирует транспортировку древесины.

• Городская безопасность — более 3 тыс. камер с алгоритмами компьютерного зрения распознают лица, определяют возраст и пол, находят бесхозные предметы. Такие же технологии тестируют в строительстве.

• Управление регионом — дашборд (интерактивная аналитическая панель) губернатора в реальном времени показывает, как идут работы на 2500 объектах.

• Медицина — система МосМедИИ анализирует снимки (флюорография, маммография, КТ) и находит изменения, которые может пропустить человеческий глаз. Это помогает ставить диагнозы точнее и быстрее.

Роботы на заводах

Ярче всего потенциал ИИ раскрывается в промышленности. Пермские компании уже предлагают решения, дающие измеримый экономический эффект.

Так, на фанерном комбинате «СВЕЗА» в Уральском внедрили роботизированный комплекс по дефектации шпона, разработанный компанией «Роботех».

Для него создали специальное программное обеспечение (ПО), которое использует гибридную модель нейронной сети: она не только распознает дефекты на общем листе, но и точечно анализирует их с помощью классификатора.

Разработанная и запатентованная предприятием технология в реальном времени предупреждает оператора о дефектах. Результат — выход продукции высокого сорта вырос на 10–15 %.

Другой пермский флагман — компания «Промобот». Её сооснователь Олег Кивокурцев отмечает, что они сознательно формируют имидж Пермского края как IT-центра.

«Мы считаем себя флагманом пермской IT-индустрии. Наши успехи на международной арене, такие как участие в выставках и сотрудничество с зарубежными партнёрами, повышают инвестиционную привлекательность региона», — рассказывает Олег Кивокурцев.

Одной из самых известных разработок компании стал робот Арди. Он основан на уникальном ПО с технологией Motion Capture, воспроизводящей эмоции и жесты человека, и способен воспроизводить 600 микровыражений лица: злость, грусть, радость, восторг. Сейчас в него интегрируют модель Yandex GPT, что позволит машине вести осмысленные диалоги с посетителями.

По словам Кивокурцева, ключевое преимущество компании — доступ к высококвалифицированным кадрам местных вузов, поддержка властей и уникальная инженерная культура Прикамья. Уже сегодня продукты «Промобота» приходят на пермские заводы.

«Наши роботы и технологии ИИ интегрируются в традиционную промышленность через пилотные проекты на предприятиях машиностроения и химической отрасли, — приводит пример предприниматель. — Мы внедряем автоматизированные системы для контроля качества и логистики, что значительно повышает эффективность. Ценность наших роботов — в автоматизации конкретных задач: обход территории, консультация персонала, сбор данных для анализа. Имидж завода тоже получает технологический апгрейд».

При этом путь в цех не всегда гладкий.

«Сталкиваемся со скепсисом традиционных промышленников, — признаётся Олег Кивокурцев. — Объясняем, что робот — не игрушка, а мощный инструмент для повышения эффективности и сокращения издержек. Убеждаем примерами успешных внедрений и цифрами экономического эффекта».

В основе роботов — сложный симбиоз «железа» и AI (artificial intelligence — искусственный интеллект).

«Мы разрабатываем собственные алгоритмы и программное обеспечение, — рассказывает сооснователь «Промобота». — Главный вызов — сбор данных для обучения ИИ. Решаем его в партнёрстве с местными предприятиями: берём реальные данные и тестируем в условиях, близких к производственным».

Цифра на службе города

Один из самых комплексных проектов с использованием анализа данных реализуется в сфере ЖКХ.

Компания «НОВОГОР-Прикамье» создаёт цифровой двойник систем водоснабжения и водоотведения Перми.

В сфере жилищно-коммунального хозяйства, где на кону стабильность подачи воды и отвода стоков для сотен тысяч людей, любая ошибка может дорого обойтись. Чтобы принимать верные и быстрые решения, сегодня недостаточно опыта и интуиции — нужны точные данные.

Путь к цифровизации начался не вчера. Но ещё лет 15 назад, как вспоминает главный специалист по развитию систем производственного учёта компании «НОВОГОР-Прикамье» Николай Зверев, российского софта для расчёта сетей водоснабжения и канализации просто не существовало. Предприятие работало на импортных программных пакетах. Однако санкции заставили искать новые пути.

— Мы к тому моменту уже активно работали на зарубежных платформах — «катались на импортных велосипедах». Но столкнулись с рисками прекращения поддержки. Стало понятно, что нужно изобретать свой велосипед, — говорит Николай Зверев.

Ещё в 2013 г. в компании стартовал проект по созданию собственной системы производственного учёта — автоматизированной информационно-аналитической системы обслуживания сетей водоснабжения и водоотведения (АИАС ОСВВ). Внутри компании сотрудники говорят про неё так: в чукча-стиле — что вижу, то пою. К 2015 г. она стала костяком для сбора первичной информации: бригады с планшетами фиксировали выполненные работы, создавая цифровую историю всех операций на сетях. За 10 лет в системе накопилось более 1 млн выполненных работ, полмиллиона заявок и порядка 370 тыс. обращений — гигантский массив данных, который уже невозможно анализировать вручную.

Накопление информации стало первым шагом. Затем надо было научиться анализировать и представлять её в понятном виде. Так родился проект по созданию Центра автоматизированного управления производством (ЦАУП). Одна из важнейших его задач — обеспечить технологический суверенитет. Компания активно развивает собственные модули, например, для гидравлических расчётов сетей.

«Суть ЦАУП — в пространственном представлении данных, — объясняет Николай Зверев. — Мы берём табличные данные из разных систем (по заявкам, ремонтам, транспорту, давлению в сетях) и «раскрашиваем» их на интерактивной геопространственной карте города, где каждый слой — это определённый тип информации».

Власти края создают центр компетенций по ИИ, а местные компании уже внедряют прорывные разработки на заводах и в коммунальном хозяйстве.

Этот подход кардинально меняет работу. Диспетчер в реальном режиме сразу видит на карте:

• треки транспорта и местонахождение бригад;

• зоны отключений (это позволяет мгновенно оповещать затронутых потребителей);
• интерактивные карты аварийности, где цветом выделены проблемные участки (это позволяет точечно планировать ремонты, а не работать вслепую).

Создаваемая система — это прообраз цифрового двойника систем водоснабжения и водоотведения Перми. На последующих этапах ЦАУП обеспечит мониторинг работы всего оборудования в реальном времени. Это позволит не только оперативно реагировать на сбои, но и перейти к предиктивному управлению — предотвращать аварии и оптимально планировать развитие инфраструктуры на годы вперёд.

Необходимые для прогнозирования данные уже сегодня собираются, кстати, с помощью современных роботов-телеинспекторов. Эта техника обследует подземные коммуникации без раскопок и выявляет малейшие дефекты — от трещин и смещений до коррозии.

Таким образом, происходит смена парадигмы управления: разрозненные данные объединяются в систему для комплексного анализа и поиска оптимальных решений. Конечная цель — повышение надёжности, эффективности и качества коммунальных услуг для жителей.

Эффекты от внедрения:

• сокращение времени устранения аварийных ситуаций за счёт повышения скорости реагирования на 15 %;
• сокращение времени неэффективного использования транспорта на 20 %;
• повышение производительности труда эксплуатационного персонала на 10 %;
• сокращение времени простоя бригад в два раза;
• ожидаемый эффект: снижение технических потерь на 1,5-2 % ежегодно.

Сложности внедрения

Несмотря на успешные кейсы, компании при внедрении ИИ сталкиваются с серьёзными барьерами. Среди них — технологические сложности, кадровые вызовы, высокая стоимость и разрыв между разработчиками и производством.

«Самое узкое и дорогое место в цикле разработки ИИ — ручная подготовка больших объёмов данных для его обучения. Для корректной работы алгоритмов требуются безупречные и полные данные, а многие производственные процессы пока не оцифрованы. Или же данные разрознены», — комментируют в Мининформразвития.

Ключевым вопросом для дальнейшего развития ИИ остаётся подготовка кадров. В регионе эту задачу решают через Пермский сетевой ИТ-университет, который бесплатно проводит обучение по 77 программам повышения квалификации, и через кампус «Школы 21» от Сбера, где готовят самых востребованных IT-специалистов.

Что касается этических вопросов (смещённых алгоритмов, конфиденциальности данных), то на уровне региона разработка отдельного кодекса пока не планируется.

«Ключевые этико-правовые нормы должны иметь общегосударственный федеральный масштаб. Нашей же задачей является обеспечение высочайших стандартов безопасности в работе региональных государственных информационных систем», — отмечают в министерстве.

От реагирования к предсказанию

По прогнозам властей, массовое внедрение искусственного интеллекта в течение пяти лет позволит промышленности Прикамья совершить качественный скачок.

«Внедрение ИИ позволит перейти от реагирования на проблемы к их прогнозированию. Эти системы способны брать на себя не только рутинные, но и сложные процессы, требующие анализа, — считают в Мининформразвития. - Это не только повысит производительность и качество продукции, но и создаст на заводах новые высокотехнологичные профессии, трансформируя лицо традиционной промышленности».