 |
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.
Контактное лицо: Дарья Бодак
Компания: СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
Добавлен: 17:03, 03.02.2022
Количество просмотров: 749
Страна: Россия
| Педагоги со всей страны обсудят грамотное использование ИИ и медиаконтента в школах и детских садах, «Мобильное Электронное Образование» (МЭО), 14:06, 14.08.2026, Россия413 |
| Как меняется образовательный процесс под влиянием цифровых технологий и генеративного искусственного интеллекта и как воспитать критическое мышление у школьников при использовании нейросетей — в фокусе внимания VIII ежегодной конференции для руководителей и специалистов сферы образования «Большой педагогический совет МЭО», которая пройдет накануне нового учебного года. |
| Выпускник ХГУ создал цифровую платформу для управления доступом к образовательным сервисам, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 14:04, 14.08.2026, Россия214 |
| Единый центр управления цифровыми профилями студентов и доступом к образовательным ресурсам получил название «Identica» (Айдентика). По задумке автора – выпускника инженерно-технологического института ХГУ Кирилла Байронченко – разработка призвана решить проблему забытых паролей и упорядочить сервисы, на которые подписан пользователь. |
| В ХГУ установили, что «цифра» вытесняет сказку для малышей, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 13:57, 14.08.2026, Россия176 |
| Проблему влияния цифровизации на детей и семью изучила выпускница Хакасского госуниверситета Дания Гайфулина под научным руководством преподавателя института непрерывного педагогического образования ХГУ, кандидата педагогических наук Олеси Горбуновой. Исследователи установили, что 43 процента родителей не читают детям на ночь сказки, ссылаясь на занятость. |
| Карьера студентов ХГУ начинается в РСО, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 13:46, 14.08.2026, Россия124 |
| Более 70 обучающихся Хакасского госуниверситета трудятся в Российских студенческих отрядах. В республике действуют шесть направлений РСО: педагогические, строительные, сервисные, медицинские, путинные и отряды проводников. Студенты ХГУ задействованы практически во всех из них. |
| Археологическая практика студентов ХГУ принесла новые открытия, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:29, 11.08.2026, Россия195 |
| Находки сделаны во время практики студентов 1 и 2 курсов в Боградском районе, возле села Троицкое на раскопках памятников таштыкской археологической культуры. Их ежегодно размывают воды Красноярского моря. И это тот самый случай, когда «раскопать – значит, спасти». |
| Музей ХГУ пополняется экспонатами от участников СВО, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:12, 11.08.2026, Россия124 |
| Несколько лет назад в сельскохозяйственном колледже института менеджмента, экономики и агротехнологий ХГУ был открыт необычный кабинет арт-хроники «Память сильнее времени». Сегодня это уже настоящий музей, создателем и хранителем которого является преподаватель ОБЖ и лектор Российского общества «Знание» Вячеслав Кузьмин. |
| Студентка ХГУ исследовала феномен русской игры кила, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 00:06, 06.08.2026, Россия778 |
| Мало кто знает, что на Руси издревле играли в мяч. Первые сохранившиеся российские письменные источники, в которых упоминается игра с большим мячом, перебрасываемым ногами, относятся к 1790 году. Систематические описания появляются в XIX веке. |
| В ХГУ зачислены первые абитуриенты, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 07:57, 05.08.2026, Россия603 |
| В Хакасском госуниверситете издан приказ о зачислении с 1 сентября на места в пределах квот: отдельной, особой и целевой. В него вошли абитуриенты, поступавшие без вступительных испытаний. Они пополнят ряды студентов, обучающихся на бюджетной основе по программам бакалавриата и специалитета очной, очно-заочной и заочной форм обучения. |
| Студентка ХГУ шагнула в будущее, создавая эксклюзивные костюмы, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 06:55, 05.08.2026, Россия93 |
| На реализацию проекта «Разработка новых материалов и фактур с использованием аддитивных технологий для пошива сценических костюмов» Татьяна Опарина из инженерно-технологического института Хакасского госуниверситета получит грант в размере одного миллиона рублей. Она стала победителем всероссийского конкурса «Студенческий стартап». |
| Интерактивный тренажёр для поддержки детей с ОВЗ создадут в ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 06:47, 05.08.2026, Россия134 |
| Студенты инженерно-технологического института Хакасского госуниверситета под руководством старшего преподавателя Дмитрия Яковлева работают над созданием интерактивного тренажёра для детей с расстройствами аутистического спектра (РАС). Проект реализуется при грантовой поддержке. В числе экспертов – психологи, дефектологи, АВА-специалисты. |
| Не бояться говорить на иностранном языке, ТГУ, 16:29, 03.08.2026, Россия457 |  |
| В Тольяттинском государственном университете разработали методику, которая помогает студентам свободнее и увереннее строить устную речь на иностранном языке. |
| Более 15 тысяч заявлений от абитуриентов поступило в ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 14:56, 03.08.2026, Россия156 |
| Из них – свыше 9600 на бюджет, остальные на платный приём. Всего в этом году вузу предоставлено 1435 бесплатных мест по более чем 120 направлениям высшего и среднего профессионального образования. |
| 85 лет в Абакане готовят педагогов, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:48, 21.07.2026, Россия1026 |
| Уже 85 лет в республиканской столице готовят педагогов. В июле 1941 года первыми выпускниками Абаканского учительского института стали 79 педагогов, а в победном 1945 – 104 человека. |
|
|
