Поиск маршрута для роботов: быстрее в сотню раз!
31-07-2026.
«Ученые МФТИ и Уфимского университета науки и технологий создали новый метод построения маршрутов роботов, который ускоряет поиск кратчайшего пути в 100 раз и позволяет перестраивать траекторию за десятки миллисекунд. Это обеспечит быструю и точную навигацию в постоянно меняющейся среде: на складах, в курьерской доставке и в беспилотном транспорте. Исследование опубликовано в журнале Intelligent Service Robotics».
Такая запись появилась 24 июля на сайте Московского физико-технического института (национального исследовательского университета). Премьера сверхбыстрой системы состоялась днем ранее.
Московский физико-технический институт (МФТИ) и Уфимский университет науки и технологий (УУНиТ) разработали метод построения маршрутов для роботов и беспилотного транспорта. Базовая система (платформа) - искусственный интеллект (ИИ, Artificial intelligence, AI), отрасль – транспорт.
«Неважно, где вы находитесь – в маленькой комнате или в огромном ангаре с сотнями препятствий. Наш метод быстро находит безопасный кратчайший путь с минимальным отклонением от оптимальной траектории, даже если стартовая и целевая точки постоянно меняются», - цитирует пресс-служба вуза директора Центра когнитивного моделирования Института искусственного интеллекта МФТИ Александра Панова.
Как поясняют исследователи, поиск безопасного маршрута - одна из самых ресурсоемких задач при движении робота. Алгоритмы вынуждены последовательно перебирать сотни возможных отрезков пути и проверять их на пересечение с каждым ребром каждого препятствия. Обычно это требует времени и больших вычислительных мощностей.
Ученые МФТИ и УУНиТ создали принципиально иной способ. Они заставили алгоритм работать сразу со всеми возможными отрезками пути одновременно. Для этого авторы реализовали полную векторизацию операций пересечений на основе графов видимости.
«Граф видимости - это структура, в которой вершинами служат углы препятствий, а ребрами - прямые линии, соединяющие те вершины, между которыми нет преград. Главная проблема в том, чтобы быстро определить, какие именно отрезки не пересекаются с границами препятствий. Обычно алгоритмы обрабатывают каждый отрезок-кандидат отдельно. С помощью матричных операций наш алгоритм обрабатывает все возможные варианты одновременно», - поясняет доцент Института информатики, математики и робототехники Уфимского университета науки и технологий Константин Миронов.
Разработчики добавляют, что новый метод уже интегрирован в среду ROS (Robot Operating System) и успешно протестирован в виде готового навигационного узла. Далее предстоит адаптация метода к полностью динамическим средам, где препятствия движутся. Это превратит систему в полноценный навигатор реального времени для беспилотных автомобилей и роботов-курьеров.
…Добавим, что УУНиТ совместно с МФТИ реализовал сетевую программу по направлению подготовки бакалавров «Программная инженерия», что дало возможность нашим студентам учиться у ведущих преподавателей сразу двух вузов. Профиль специальности: «Разработка программно-информационных систем. Высокоуровневое программирование».
Под руководством своих педагогов и наставников студенты создавали программное обеспечение высокой степени сложности с применением современных технологий и языков программирования, применяли Web-технологии при реализации удаленного доступа в системах клиент/сервер и распределенных вычислений, проектировали программные и аппаратные средства в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования.
А еще стремились моделировать информационные процессы на современных предприятиях и оценивать их эффективность; разрабатывать, управлять и использовать информационные технологии в деятельности современного предприятия в рамках ИТ-инфраструктуры.
Уфимский университет науки и технологий - один из крупнейших многопрофильных вузов России, объединяющий инженерное образование, передовые научные исследования, цифровые технологии и международное академическое сотрудничество. УУНиТ вносит свой заметный вклад в продвижение международных академических обменов, совместных научных проектов и инновационных программ, направленных на решение технологических и общественных задач. Университет реализует образовательные программы и исследовательские инициативы совместно с промышленными предприятиями, научными организациями, в том числе с зарубежными партнерами.
Драйвер развития МФТИ и УУНиТ на ближайшие годы - участие вузов в федеральной программе стратегического лидерства «Приоритет-2030»!
Гузель ЮСУПОВА.
Вернуться назад