Проф. Тодор Ганчев и студенти от Техническия университет в града работят по цифров двойник на залива
“Образование 4.0” е съвместна инициатива на Vivacom и в. “24 часа” за дигитална трансформация на образованието.
Проектът си поставя за цел да популяризира ползите от дигитализация на българските училища и университети чрез въвеждане на технологии, нови методи на преподаване в сигурна виртуална среда и подходящо съдържание.
Изкуствен интелект ще помага вече за безопасното управление на корабния трафик във Варненския залив, като насочва прецизно плавателните съдове при тежки метеорологични условия като гъста мъгла, силен снеговалеж и други.
Иновацията се случва благодарение на усилията на зам.-ректора по образователната част на ТУ във Варна проф. Тодор Ганчев, неговите колеги и студенти като част от мащабен проект.
Проф. Ганчев работи в научно направление 5.3 “Комуникационна и компютърна техника”, преподава в областите “Цифрова обработка на сигнали”, “Изкуствен интелект” и “Микропроцесорна техника”. Носител е на престижната международна награда 2013 Joachim Adis Prize for Interdisciplinary Tropical Ecology, присъдена за значителни приноси към компютърната биоакустика. Преди броени дни той получи и индивидуална награда “Варна” – за ключовата му роля при създаването на нови специалности в областта на изкуствения интелект, по които Техническият университет обучава инженерни кадри за регионалната индустрия.
Иновативните начини на преподаване навлизат плавно с обновяване на магистърските програми ежегодно. През последните 3 г. са въведени нови бакалавърски програми по изкуствен интелект и киберсигурност.
В ТУ - Варна, освен иновативното преподаване наблягат на възможностите, които дават национални и европейски програми, в които студентите учат най-новото в областта от специалисти от цяла Европа и участват в практическото създаване на конкретни прототипи.
Проф. Ганчев
работи повече от 20 г. в сферата на ИИ,
направление свързано с бурно развитие на технологиите, непрекъснати иновации.
Студентите не са толкова развълнувани от интересни методи за правене на нещо, а искат да видят как то се реализира на практика. В рамките на научноизследователските и развойни проекти, които изпълняваме в университета, студентите имат реалната възможност да участват в събирането на ресурси, бази данни със записи, които служат за създаване на модели, които от своя страна служат за създаване на интелигентни системи, разказва проф. Ганчев.
Те се включват в различни проекти за използване на ИИ за устойчиво развитие на икономиката с акценти развитие на интерфейсите човек-машина и опазване на биоразнообразието. Организират се летни школи за научноизследователска дейност с екипи от Норвегия, Гърция. Така университетът се опитва да привлече млади хора да станат докторанти и преподаватели.
Един от тях е мащабният проект “Илиада” (ILIAD) за създаване на прототипи, с които новите технологии се тестват в практиката. В него Техническият университет си партнира с още 56 организации от 18 държави на 3 континента, като ТУ е най-големият партньор в консорциума. Те заедно ще създадат цифров двойник на Световния океан, който пък е част от по-голяма инициатива на ЕС за създаване на цифров двойник на Земята. Той трябва да бъде готов до 2050 г., а прототипът му – до 2030 година.
Варненският екип заедно с експерти от ДП “Пристанищна инфраструктура” разработва концепцията за създаване на
цифров двойник на Варненския залив,
Варненското и Белославското езеро и двата плавателни канала, които ги свързват.
По проекта “Илиада” се работи от февруари 2022 г. Той обхваща пет морета и Северния Атлантик. В рамките на целия проект ще бъдат разработени общо 12 подобни двойника, които да запълнят празнотите в масивите от данни, касаещи корабоплаването и морето, по начин, който позволява да се правят прогнози. Всички те ще бъдат обхванати в една световна мрежа.
Работи се за три вида технологии.
Първата е система за автоматична оценка на риска, която да служи на трафик диспечерите в Рейдовата кула във Варна - да преценяват кога пристанището трябва да е отворено или затворено, кои маневри да предприемат при неблагоприятни метеорологични условия, един вид сляпо преминаване, разказва проф. Ганчев. В момента диспечерите работят по остаряла методика и разчитат на собствената си преценка, а не на технологиите. За целта ще се разчита както на математически модели, така и на система от повече от 20 метеостанции по морето. Седем от тях са районът на залива, езерото и двата плавателни канала.
Иновацията ще бъде оценена от експертите от държавното предприятие, преди да бъде въведена на практика. 3D моделът на морето ще пресъздава всички течения, ветровете и посоките им (т.нар. Роза на ветровете), шума и други фактори, като всички те ще се управляват посредством ИИ.
За да бъде използвана масово, ще трябва да се променят регулациите, които в момента не предвиждат използването на автоматизирани системи.
Вторият прототип е свързан с прилагането на виртуална реалност, също в подкрепа на корабоплаването, но с акцент пилотската дейност в пристанището.
При мъгла, която е често срещано явление във Варна, корабите спират да се движат и просто чакат тя да се вдигне. С новата технология - добавена реалност, пилотите и капитаните ще могат да виждат през нея.
Как става? Използват специални очила, в които е насложена топологията на релефа с
изкуствено създаден свят, който представя това, което не се вижда
Не е нужно да е напълно реалистичен, достатъчно е да има бреговата линия, очертанията на коридорите, през които корабът може да мине, линията, по която да се движи, шамандури, буйове и др.
Технологията ще е полезна за фирмите, които използват влекачи, които превеждат големите кораби през канала към пристанището. Така то няма да се затваря толкова често, колкото сега. Това ще е прототип, който ще бъде тестван.
Третата технология - т. нар. гражданска наука, всъщност е платформа, в която гражданите могат да докладват за различни типове събития, замърсявания или инциденти които са забелязали в морето. Например, ако забележат мина или струпвания на медузи, които създават проблеми на корабите, като запушват отворите за охлаждане. Сигналите се визуализират и обработват в реално време към цифровия двойник на Световния океан.
