Контакты

Цифровой двойник, говорящее зеркало, беспилотная газонокосилка. Новые проекты EPAM Garage

dev.by - 14 марта 2018

В феврале исполнилось четыре года со времени запуска в Минске проекта EPAM Garage. В этой исследовательской лаборатории обкатываются идеи сотрудников или решаются нестандартные проблемы клиентов. Его руководители Сергей Бойко и Павел Либер рассказали dev.by о последних проектах лаборатории и грядущих больших переменах.

За это время «гаражи» появились в других офисах EPAM — Киеве, Львове, Харькове, Кракове, Санкт-Петербурге, Амстердаме, Сан-Франциско. Каждый из них выбрал своё направление работы. Так, минское отделение Garage специализируется на интернете вещей и исследовании сигналов головного мозга, распознавании эмоций. 

«Гаражная» команда — это по-прежнему микс из специалистов разных сфер: промышленного дизайна, механики, микроэлектроники, программирования, робототехники и т.д. Часть из них прикреплена к Garage постоянно, часть принимает участие в отдельных проектах. А кроме того, вход в «гараж» открыт для энтузиастов, которые в нерабочее время хотят воплотить в жизнь какую-нибудь изобретательскую идею.

Три основных направления работы — тестирование идей EPAM, решение клиентских задач и собственные проекты сотрудников.

— Далеко не всегда у нас есть клиент, который приходит с конкретным запросом, — рассказывает Павел Либер. — Часто мы используем Garage как лабораторию, чтобы пропилотировать какую-то идею, понять, работает она или нет. Мы делаем это силами наших инженеров, так как им это интересно. А потом приносим клиенту скорее уже доказательство рабочей модели, чем гипотезу о том, что это можно сделать и запустить. Но порой клиент сам приходит со своей проблемой и просит нас её решить.

В EPAM подчёркивают, что Garage — это не фабрика, здесь нет производства как такового. Однако в сжатые сроки специалисты подразделений могут создать прототип продукта и проверить его работоспособность.

В прошлом году в лаборатории было реализовано порядка 15 проектов. Ещё несколько были начаты и перекочевали в 2018 год.

Эмоциональный разгрузчик

Это условное название системы адаптивной релаксации, которая базируется на двух технологиях — виртуальной реальности и электроэнцефалографии. Совместный проект разработчиков двух отделений Garage — в Минске (эксперименты с электроэнцефалограммой и виртуальной реальностью) и Сан-Франциско (дизайн). Завершён несколько месяцев назад.

— Данные, которые можно снять с помощью энцефалограммы с мозга человека, мы интегрировали в приложение, которое позволяет настроить человека на спокойный лад, ввести его в состояние медитации, — объясняет Сергей Бойко. — Вы надеваете очки и оказываетесь в виртуальной реальности, где из цветочных лепестков руками складываете красочную картинку. Вместе с очками вы надеваете также специальную сетку, которая улавливает сигналы мозга. Эти сигналы обрабатываются компьютером, и картинка в виртуальном мире подстраивается под результаты анализа. Если вы сильно взволнованы, то программа предлагает сделать более чёткие движения, чтобы захватить какие-то элементы. Одновременно звучит расслабляющая музыка, перед глазами проходит красивый визуальный ряд.

Постепенно человек успокаивается, и система по активности мозга определяет, что он близок к состоянию медитации. Задания становятся всё легче, темп — размереннее. Наконец наступает момент, когда звучит «дзинь!» — картинка рассыпается, яркие осколки летят вниз, и вы понимаете, что достигли состояния дзен. В этом и есть назначение программы.

Идея возникла после общения с несколькими заказчиками, которые высказали интерес к технологиям, позволяющим добавить обратную связь к эмоциональному состоянию человека. Созданный прототип может быть использован в разных сферах, от медицины до игровой индустрии, и как раз сейчас идёт обсуждение этого с клиентами EPAM. Принцип везде один: программа получает эмоциональный отклик и подстраивает под него картинку.

— Один из аспектов использования технологии связан с эмоциональным выгоранием, —  говорит Сергей Бойко. — Крупные компании, заботясь о своих сотрудниках, выстраивают стратегии B2E (business to employ). Поэтому возможный сценарий применения программы такой: вы устали и в конце рабочего дня приводите своё сознание в порядок.

Другой аспект — игровая индустрия. Представьте, что через джойстик или контроллер можно получить данные об эмоциональном состоянии человека. Таким образом можно измерить, насколько человек вовлечён в игру. Или же сделать этот процесс интерактивным, подстраивая ход игры под человека: если человек плохо реагирует на сцены насилия в игре, то можно уменьшить уровень агрессии.

А если встроить сенсоры в обычную мышку, то в течение дня можно следить за своим эмоциональным состоянием. Например, система сигнализирует, что ты сейчас очень зол, и, значит, письмо отправлять не надо. Или же иконки в Ms Office адаптируются к твоему настроению и выглядят соответствующим образом.

Беспилотная газонокосилка

Это автономная косилка, работающая через систему радаров.  

— Существующие аналоги автономных газонокосилок ездят по установленному маршруту, — рассказывает Павел Либер. — То есть, если вы хотите, чтобы машина сама косила траву, вам надо прокладывать специальный кабель под землей и устанавливать барьеры, чтобы она не вышла за определённые границы и, например, не покосила цветы.

Сейчас наши ребята изучают возможность создать газонокосилку, которая не ориентирована ни на какие ограничители. Она работает исключительно через систему радаров — так, как сегодня это делает беспилотник. Пользователь с мобильного приложения либо компьютера лишь задаёт зоны, которые нужно выкосить.

В идеале это выглядит так: человек купил газонокосилку, поставил её на траву — она выкосила и прислала карту-отчёт: «Здесь, хозяин, трава, здесь — кусты. В следующий раз я буду делать то же самое. Если хочешь что-то изменить, пожалуйста, меняй».

Хотя беспилотное управление техникой давно изобретено, внедрить технологию в бытовой агрегат мирного назначения очень непросто.

— Задача осложняется тем, что обстановка вокруг постоянно меняется, — поясняет Сергей Бойко. — Одно дело — статичные объекты, например, клумба, которую надо объехать. Но что делать, если на пути кошка, собака, ребёнок? Именно с такими задачами нам сейчас приходится работать. Успех зависит от количества сенсоров и мощностей на их обработку. И здесь мы сталкиваемся с дилеммой: количество вычислительных мощностей или ёмкость батарей? Необходимо балансировать. Чем больше мы хотим вычислять, тем большая ёмкость нужна. Ёмкость же — это вес и длительность заряда. А ведь ещё нужно резервировать энергию для выполнения основной функции машины — косить траву, а не просто просчитывать обстановку вокруг.

Разработчики этого проекта понимают, что в газонокосилке беспилотная технология едва ли будет востребована: масштабы не те. Идея обкатывается для того, чтобы понять, может ли существовать беспилотная сельскохозяйственная техника.

— В числе наших клиентов — компании, имеющие сельскохозяйственные подразделения, — говорят руководители Garage. — И мы хотим опробовать технологию, которая позволит им выпускать тракторы, комбайны и прочие механизмы, работающие без участия человека, ориентирующиеся исключительно на данные с радаров и лидаров.

Умный кран

Вентиль для воды, который интегрирован с виртуальным помощником Amazon Alexa, имеет отдельный API и отдельный фронтенд. Ведёт учёт потребления воды и перекрывает воду в ситуациях, которые выбиваются из привычного режима расхода. Сконструирован по заказу американского стартапа для включения в систему «умный дом».

— Как только вы установили такой кран, он начинает измерять средний расход воды, — описывают свой проект «гаражные» мастера. — Если вы забыли закрыть кран или в доме прорвало трубу, устройство «поймёт», что расход воды — ненормальный, и электрический двигатель перекроет вентиль. Более того, если вдруг вы в три часа ночи решите помыться, а это для вас нехарактерно, то кран засомневается и спросит, вы ли это. Плюс к этому наши ребята изобрели специальный сенсор, который обнаруживает микроутечки. Таким образом, проблема незакрытого либо плохо закрытого крана решается в автоматическом режиме.

По словам сотрудников Garage, «умный кран» — пример того, как готовое устройство можно сделать в очень сжатые сроки. На разработку проекта ушло всего шесть недель, из них две недели — на продумывание общей концепции и ещё неделя — на создание демонстрационного образца.

— Мы сделали прототип устройства, а для его реализации в промышленных масштабах клиент волен сам договариваться с производителями, — говорит Павел Либер. — Главное — у него на руках есть доказательство, что это работает. Это очень важно: перед тем как запустить что-то в производство, нужно быть уверенным в работоспособности прототипа.

Цифровой двойник

Виртуальная копия машины, позволяющая удалённо управлять её реальным прототипом. Работа над проектом ведётся по заказу крупной медицинской корпорации, выпускающей лабораторное оборудование для тестирования биологических жидкостей.

—  Машины у компании дорогие, их обслуживание — тоже, — рассказывает о проекте Сергей Бойко. — Наш клиент хотел бы сделать сервисное обслуживание предсказуемым. Например, покупатель оборудования сообщил о проблеме, и специалисту-технику надо ехать на другой конец света, чтобы в ней разобраться. А реальной необходимости в командировке может и не быть.

Чтобы не тратить зря деньги и время, мы предложили компании концепцию digital twin, или цифровой двойник. Мы создаём виртуальную копию машины, которая по защищённому каналу связи имеет полную дуплексную связь с реальной машиной. Все операции, которые мы производим с виртуальной машиной, задействуют и реальную. И наоборот: все действия с реальной машиной отражаются в виртуальном мире. В результате техник, надев шлем и подсоединившись к машине, может дистанционно её протестировать. А простые команды, например, включить-выключить машину из сети, может выполнить персонал на месте.

В дополнение к этому данные о работе машины собираются и анализируются в центральном хранилище. В результате их анализа может быть предсказана поломка. Например, от модуля исходит определённая характеристика, которая обычно предвещает неисправность. В этом случае производитель звонит потребителю и предупреждает о скором визите техника.

Проект — масштабный, и сейчас он находится на стадии подключения машин в сеть.

— Одна из проблем, с которой мы столкнулись, — отсутствие у машин наружного интерфейса, — поясняет Сергей. — Поэтому сейчас делаем специальное устройство, которое позволит подключить их к сети.

Говорящее зеркало

Зеркало с интегрированной технологией распознавания личности, задающее простые вопросы.

— Представьте себе, на выходе — зеркало, — презентует ещё один проект Павел Либер. — Вы в него смотритесь, и оно вас сразу распознаёт благодаря встроенной камере. Оно говорит: «Привет, Вася! Как настроение?» Или «как тебе проект, в который тебя вчера включили?» И предлагает варианты ответов: хорошо, плохо, нейтрально. Прямо на зеркале нажимаешь кнопочку и идёшь дальше. Таким образом в масштабах офиса можно измерять настроение сотрудников либо проводить голосование. Допустим, вчера для офиса купили новый чай, тебе нравится или нет? Если нет, то чай с кухни можно убирать.

Разработка открывает большие возможности и для HR-специалистов, и для администраций крупных компаний, убеждены изобретатели Garage. Они искали объект, который бы гармонично вписался в офисный интерьер и к которому люди подходили бы сами. Вместо длинного опросника, на который нужно тратить время, нулевая затрата: посмотрел в зеркало, ткнул и пошёл дальше.

Применение «говорящего зеркала» его создатели видят прежде всего в стенах EPAM.

— Многие клиенты начинали с нами работать, видя, что мы сделали что-то для себя, — поясняет Сергей Бойко. — И это нормально. Думаю, что IT-компания со штатом сотрудников в Беларуси 7 тыс. человек — отличная аудитория для пилотирования подобного рода проектов.

Рука-бариста

Робот, который ставит стаканчик в кофе-машину, включает её, достает и потом рисует на готовом кофе молоком узоры.

— Не ищите в этом смысла, его здесь нет, — смеются сотрудники Garage. — Это как раз пример того, что, если наших сотрудников обуревают какие-то идеи, они могут прийти в лабораторию и их опробовать. Кофейная рука — проект нашего программиста Игоря Еростенко, который захотел поработать в области робототехники. Мы взяли кофе-машину и теперь прикручиваем к ней руку, которая будет делать кофе и рисовать на нём сердечки и листики. Никакой проблемы клиента это не решает, но это же прикольно!

А если серьёзно, то мы видим, что граница между программным и аппаратным миром стирается, поэтому сейчас всё больше инженеров-программистов проявляют интерес к работе с «железяками», IoT и т.д.

В нашей лаборатории есть специальное оборудование: станки, верстаки, паяльные станции, комплектующие — это какой-то аналог хакерспэйса для сотрудников. И это здорово, потому что обычно у инженеров софтверных компаний нет возможности куда-то прийти и собрать там реально работающее механическое устройство.

В настоящее время EPAM Garage находится на пороге больших перемен. По словам руководителей лаборатории, планируется глобальная реструктуризация, которая затронет как менеджмент, так и помещение «гаража». Грядет ремонт с редизайном и, возможно расширение.  

— Реструктуризация коснётся всей «гаражной» программы, — говорит Сергей Бойко. — Мы собираемся менять всё — внешний вид помещения, своё позиционирование, миссию, процесс взаимодействия с Garage. Хотим создать простой и понятный интерфейс использования «гаража» внутри EPAM, чтобы с любым проектом можно было обратиться к рабочей группе и получить либо прототип, либо совет. Из частично любительской лаборатории мы хотим сделать профессиональное расширяемое решение — сеть лабораторий, которые  позволяют работать с различными проблемами клиента в более широких масштабах.

Фотографии - dev.by

Оригинал публикации