Как повысить производительность автономных роботов – знают в ЛЭТИ
Исследователи СПбГЭТУ «ЛЭТИ» предложили алгоритм фильтрации лазерных сканов с лидаров, основанный на соответствии сканов друг другу. Новый подход позволит сократить среднее время обработки информации и повысить производительность робота за счет оптимизации затрат его вычислительных ресурсов. Исследователи разработали формулы, позволяющие адаптировать фильтр к конкретному роботу с известной скоростью и характеристиками лидара, а также предложили при движении в помещении использовать детектор коридоров. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Robotics and Autonomous Systems.
В современной робототехнике применяются лидары и дальномеры, работающие на алгоритмах SLAM (одновременная локализация и построение карты) и SfM (структура из движения). Обе технологии имеют общий недостаток – они собирают одновременно слишком мало и слишком много информации. С одной стороны, данных слишком мало, потому что их невозможно обобщить без существенной потери точности. В то же время для хранения и обработки данных, которые собираются каждые 30 мс, требуется большой объем памяти. Например, для робота, который движется со скоростью меньше 60 км/ч, нет необходимости сканировать пространство столь часто, иначе точность собираемой информации снижается из-за избыточного количества густых облаков точек.
Проанализировав существующие методики уменьшения размеров лазерного скана, заведующий кафедрой математического обеспечения и применения ЭВМ (МО ЭВМ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Кирилл Владимирович Кринкин и ассистент этой же кафедры Антон Юрьевич Филатов пришли к выводу: чтобы ускорить фильтрацию, нужно уменьшить количество входных данных и определить ценность каждого сканирования для последующей передачи исходного скана в ядро алгоритма SLAM.
Для решения поставленной задачи исследователи ЛЭТИ предложили использовать корреляционный фильтр для двухмерных лазерных сканов. Принцип его действия заключается в сравнении текущего входящего лазерного скана с предыдущим. Если сканы «информационно похожи», то текущий скан не обрабатываться. «Чтобы избежать шума в наблюдениях, лучше сравнивать входящий скан с несколькими предыдущими сканами. Таким образом, появляется скользящее окно сканов, которое играет роль эталона для новых входящих данных», – поясняет К.В. Кринкин. Для расчета корреляции сканов было предложено создавать для каждого из них гистограммы, основанные на разделении по дальности и по углам, а затем производить расчет корреляции путем вычисления коэффициента Пирсона.
Чтобы не потерять полезную информацию при движении робота по средам без особенностей, например, по коридорам, ученые предложили обнаруживать сканы таких сред до фильтрации и не отбрасывать их. Для этого необходимо просмотреть каждую точку лазерного сканирования и вычислить знак разности дальностей текущей и следующей точек. Точность определения зависит от строения коридора и может быть разной в конкретных условиях.
Исследователи протестировали предложенный метод на наборах данных MIT stata dataset и TUM dataset с алгоритмами vinySLAM, Gmapping и Google Cartographer.
«Эксперименты показали, что предложенный алгоритм фильтрации работает значительно быстрее, чем имеющиеся алгоритмы сопоставления сканов (5,9⋅10-5 с для фильтрации, 12,9⋅10-3 с для совмещения сканов vinySLAM). Данный метод позволяет более чем на 40% сэкономить время обработки сканов, а также высвободить вычислительные ресурсы для решения других задач».
Заведующий кафедрой математического обеспечения и применения ЭВМ Кирилл Владимирович Кринкин Исследование выполнено на средства гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Отдельные материалы и оборудование предоставлены компанией JetBrains Research.
Молодежная инженерная школа «Импульс» на базе «FoodNet-студии» Алтайского государственного аграрного университета была открыта в октябре 2025 г. Здесь все желающие школьники и студенты Барнаула смогут освоить базовые компетенции 3D-моделирования и реализовать свои научные и творческие проекты в сфере аддитивных технологий.
В преддверии Нового года в Хакасии состоялась традиционная торжественная церемония награждения учащейся и работающей молодёжи. В числе лауреатов премии главы республики – студенты ХГУ: Зарина Джумаева, Артём Попов, Татьяна Опарина.
25 декабря 2025 года состоится церемония торжественного открытия обновленного Детского центра Музеев Московского Кремля в исторической усадьбе Александра Гедеонова на Манежной улице, д.7.
25 декабря 2025 года состоится церемония торжественного открытия обновленного Детского центра Музеев Московского Кремля в исторической усадьбе Александра Гедеонова на Манежной улице, д.7.
23 декабря в Алтайском государственном аграрном университете состоялось расширенное заседание ученого совета Факультета природообустройства, совмещенное с Круглым столом «Современное состояние и перспективы развития мелиоративного комплекса Алтайского края и сопредельных территорий», приуроченного к 45-летию Факультета природообустройства.
Команда туристского клуба «Меридиан» Хакасского госуниверситета заняла седьмое место на чемпионате России по спортивному туризму в дисциплине «маршрут-лыжный». Участники преодолели живописный маршрут по Восточному Саяну и хребту Тункинские гольцы. За 20 дней ребята прошли более 200 километров.
К встрече нового 2026 года здание и сквер перед главным корпусом Алтайского государственного аграрного университета украсились новогодними гирляндами и светоконструкциями
Студенты института филологии и искусств Хакасского госуниверситета Дарья Новопашина, Алина Жулева и Алиса Старцева представили уникальное мобильное приложение «ТекстУм» и тетрадь-тренажёр, которые помогут детям справиться с трудностями воспроизведения и понимания текстов. Руководитель проекта доктор педагогических наук Наталья Кольчикова.
В Алтайском государственном аграрном университете состоялось заседание круглого стола по обсуждению монографии «Россия в средокрестии пространств и времен (опыт синтетического цивилизационного подхода)», Барнаул, 2025.
В школе пос. Комсомольский Павловского района Алтайского края состоялось торжественное открытие агротехнологического класса, созданного Алтайским государственным аграрным университетом совместно с индустриальными партнерами
