В ПНИПУ разработали программу для распознавания дефектов на трубопроводах и линиях электропередач
Нейросети внедряют в разные области промышленности, упрощая и ускоряя процесс производства и выпуска продукции. Например, искусственный интеллект может быть полезен для обнаружения дефектов на предприятиях. Обычно это долгая монотонная работа, требующая больших финансовых вложений и человеческих ресурсов. Особенно сложно диагностировать проблемы у протяженных технологических систем, таких как линии электропередач, газо- и нефтепроводы, автодорожные и мостовые конструкции. Ученые ПНИПУ разработали программный комплекс, который по изображениям с помощью нейросети находит дефекты на таких объектах. Уникальная программа быстро и без дорогостоящего оборудования определит повреждения и позволит своевременно предотвращать аварии.
Статья опубликована в сборнике по материалам Всероссийской научно-технической конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии». Проект выполнен в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Авария на серьезных технологических объектах может привести к простою на время ремонта и большим финансовым потерям. Протечки опасных химических жидкостей и газов могут повлечь взрывы, нанести ущерб человеку, загрязнить атмосферу и почву.
Для предотвращения таких ситуаций важно точно и своевременно находить дефекты, приводящие к отказу конструкций. Повреждения вызывают и агрессивная окружающая среда, и сторонние механические силы. Например, линии электропередач не защищены от внешнего воздействия. Сильный ветер, осадки, резкие перепады температуры часто приводят к деформациям системы.
Существующие способы диагностики не позволяют максимально точно и быстро определять проблемные участки. Визуальное обследование целой конструкции, например, автодорожной, занимает много времени и человеческих сил. А использование различных автоматизированных средств измерения и специальных приборов для дефектоскопии обычно дорого обходится и не всегда обладает приемлемой точностью.
«Мы разработали программу, которая на основе искусственного интеллекта способна быстро определять наличие и отсутствие дефектов на нефте- и газопроводе и линиях электропередач. С помощью оборудования, оснащенного камерой, например, дрона или беспилотного аппарата, можно снять трубопровод на видео. Оно переносится на компьютер, где программа превращает его в набор изображений. А нейросеть уже определяет, где на фото трубопровод с повреждениями, а где без», – объясняет кандидат технических наук, доцент кафедры электроники и электромеханики ПНИПУ Григорий Килин.
Все программные вычисления происходят на внешнем компьютере, поэтому для съемки можно использовать любое оборудование с камерой. Это увеличивает универсальность применения способа дефектоскопии. Подобрав правильное устройство, получится снять видео из труднодоступных участков конструкции.
Для работы нейросети необходима информация в числовом виде. Но так как программа изначально получает данные в виде фото или видео, то сначала происходит их преобразование в цифровой массив. Это занимает время, поэтому ученые рекомендуют применять для дефектоскопии именно фотофиксацию. Тогда не нужны дополнительные шаги в обработке каждого кадра видео. Есть возможность сохранять данные координат снимков и другую необходимую информацию.
Обучение нейросети политехники проводили с помощью большого количества снимков трубопровода и линий электропередач с дефектами и без. Чтобы не допустить ошибки, в программу встроен фильтр-анализ, основанный на наложении изображений. При фотофиксации делается не одно фото каждого места, а несколько. И если искусственный интеллект говорит, что повреждение присутствует только на одной фотографии, то это ложное срабатывание.
«Человеку не обязательно видеть все данные, обрабатываемые программой. Необходимо проанализировать только те, где нейросеть нашла ошибку, а блок анализа это подтвердил. Также специалист проверяет то, что сеть не смогла отнести к той или иной категории. Такой способ значительно ускоряет процесс дефектоскопии длинномерных технологических конструкций», – поделился Григорий Килин.
Сейчас ученые заканчивают работу над программным комплексом. После внедрения удобного интерфейса для пользователя разработку будут вводить в массовое производство и продавать предприятиям. Комплекс устроен так, что потребители смогут легко и быстро дополнительно обучать нейросеть под любой конкретный запрос, что делает программу универсальной и широко функциональной для задач распознавания и идентификации.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно