Минобороны встроит российский аналог Siri в «Ратник»

Минобороны встроит в боевую экипировку «Ратник» технологию речевого управления российского разработчика ЗАО «Титан — информационный сервис» — аналог американского сервиса Siri от корпорации Apple. Технология будет управлять носимым компьютером, что позволит солдатам не отвлекаться от боя.

Сейчас ведутся переговоры об этапах внедрения технологии, она должна быть внедрена до 2020 года. Устные договоренности уже достигнуты, договор находится в стадии подписания. Об этом «Известиям» сообщил источник, близкий к переговорам. В компании ЗАО «Титан — информационный сервис» эту информацию подтвердили.

— У пехотинца на поле боя руки заняты оружием, зрение — наблюдением за противником. Если мы хотим развивать интеллектуальные электронные системы для пехоты — тогда без речевого интерфейса не обойтись. В США речевая система управления стоит только в планах, а у нас есть технология, которая готова к внедрению уже сейчас. Мы пока немного впереди в этой непрерывной технологической гонке, — заявил председатель совета директоров ЗАО «Титан — информационный сервис» Константин Ламин.

Боевая экипировка «Ратник» для военнослужащих, разработанная Центральным научно-исследовательским институтом точного машиностроения (ЦНИИТОЧМАШ) представляет собой комплекс из пяти интегрированных друг в друга систем «Солдата будущего». Это не просто экипировка, а программа, включающая в себя всё, что необходимо солдату на поле боя: средства связи, навигация, медикаменты, оружие, средства прицеливания и наблюдения и проч. Причем с 2011 года всё управляется централизованно с помощью носимого компьютера — комплекса разведки, управления и связи (КРУС) «Стрелец» второго поколения, разработанного ОАО «Радиоавионика».

Система управления состоит из ряда модулей: связи, целеуказания (боец может как сам указать на карте местности обнаруженную цель, так и получить маркер на цель, обнаруженную другим бойцом или назначенную командиром), обработки и отображения информации в реальном времени, опознавания «свой-чужой» (как техники, так и других военнослужащих), средства позиционирования и ориентирования ГЛОНАСС и GPS, коммуникатора, позволяющего общаться в голосовом, в текстовом и графическом (фото и видео) режимах.

Сейчас система управляется с помощью кнопок и специальной клавиатуры, однако это заставляет военных отвлекаться от боя. Теперь же система будет управляться с помощью специальной технологии речевого распознавания и сжатия данных. Например, обратившись к системе, можно сообщить о цели либо командир может направить солдата к цели. Солдату вообще не нужно будет обращаться к экрану компьютера, всё управление будет происходить голосом. Причем благодаря сверхвысокому сжатию время работы батарей не снизится, а так как трафик будет передаваться быстро с помощью цифровой передачи данных, радиозаметность подразделений не повысится, солдат невозможно будет засечь.

Руководитель центра робототехники фонда «Сколково» Альберт Ефимов считает, что военное дело — перспективное направление для новых технологий, а в ближайшее время можно ожидать всё больше разработок.

— Военные довольно консервативны, им нужна максимальная точность, поэтому они начинают использовать новые технологии только тогда, когда они полностью готовы. Для бойца ошибка в том же голосовом управлении может стоить довольно дорого, — комментирует Альберт Ефимов. — И в промышленности, и в военном деле используется «предсказуемое моделирование», то есть полностью моделируются ситуации, под них разрабатываются технологии. Сейчас развитие идет за счет больших массивов данных (в том числе и открытых) — цифровые карты, данные смартфонов, соцсети.

Доктор технических наук, заведующий кафедрой речевых информационных систем университета ИТМО Юрий Матвеев считает, что уровень отечественных разработчиков речевых технологий, безусловно, очень высок.

Минобороны закупило 50 тыс. комплектов «Ратника» в 2015-2016 годах. В 2013 году на разработку комплекта «Солдата будущего» было выделено 170 млн рублей. В прошлом году Минобороны отметило технологию компании «Титан — информационный сервис» на Дне инноваций за прототип мультимодального интерфейса пехотного компьютера.

Что происходит с речевым управлением в армии и КМП США?

Экипировка LandWarrior.

В LW входит шлем HSScOLED дисплеем и гарнитурой. На нашлемный дисплей выводится картографическая информация и видео с прицела на оружии.

Система изначально создавалась как интегрированная. HSS интегрирован с носимым компьютером, GPS навигатором и носимой радиостанцией. По итогам расширенных войсковых испытаний программа была завершена и сейчас в некоторых подразделениях (легкие Striker бригады) используется комплект NettWarrior.

NettWarrior — интегрированная АСУВ на базе LandWarrior. Основными причинами замены LW были названы: необходимость снижения веса и упрощение интерфейса.

NettWarrior включает в себя модифицированные коммерческие смартфоны, в частности Motorola Atrix, Samsung Galaxy Note I, Samsung Galaxy Note 2 в качестве основного носимого компьютера.

Очевидно, что использование коммерческих смартфонов в системе NettWarrior является вынужденной срочной мерой. Военные подрядчики не имели на момент начала программы LandWarrior технологий для интеграции системы в один блок с минимальным весом. Чтобы не перегружать шлем, интегрированную систему пришлось разделить на несколько блоков, оставив на шлеме лишь некоторые интерфейсные модули. В боевых условиях в Афганистане и второй кампании в Ираке стало ясно, что и это решение не отвечает требованиям современного боя. Слишком большой вес и недоработки интерфейса вызвали массу нареканий. Военному ведомству США пришлось отказаться от результатов многолетней программы в части абонентских устройств, снизить требования к устройствам по защите от внешних факторов и срочно воспользоваться далеко ушедшими вперед гражданскими устройствами. Огромные тиражи и сильная конкуренция на рынке смартфонов привели к появлению энергоэффективных и миниатюрных датчиков, приемников GPS, процессоров, тачскринов, батарей. Огромный рынок программного обеспечения и средств разработки для мобильных платформ предоставил в распоряжение военных США широкий спектр программных технологий. Программная часть АСУВ программы LandWarrior была быстро и с успехом адаптирована к новым устройствам.

Интегрированное устройство (EndUserSmartDevice), вместе с тем не встроено в шлем и не оснащено нашлемным дисплеем. Причин для этого несколько:

• Это коммерческое устройство, которое создавалось для других целей. Оно взято из-за срочности «как есть», без глубокой переделки;

• Нашлемные дисплеи на тот момент имели слишком большой вес и энергопотребление;

• Большое количество задач подразделений в указанных кампаниях не была связана с непосредственной угрозой боестолкновений. Пехотинцы выполняли эти задачи со снятыми шлемами. Лишать их возможностей связи и навигации в эти моменты не разумно, как и заставлять надевать шлем для обращения к компьютерным ресурсам;

• Проблемы с человеко-машинным интерфейсом таких устройств. Смартфоны имеют основной канал ввода — тачскрин. В случае нашлемного расположения требуется другое решение, которого на настоящий момент у военных и гражданских разработчиков США нет.

Непосредственно в боевых условиях существующий вариант может применяться лишь ограниченно. Солдат лишен возможности оперировать EUSD, оперативно получать видеоинформацию, рация используется как отдельное устройство. Для обращения к EUSD солдат должен укрыться, прервать стрельбу, не перемещаться и не осматривать местность. Такая частичная интеграция систем приводит к дискретности получения информации солдатом, задержкам в реакции на изменение условий, далекой от идеала ситуационной осведомленности.

Тем не менее, это более эффективное решение с точки зрения стоимости и веса, чем разрозненные специализированные устройства одной функции или комплекты экипировки предыдущего поколения.

В FutureForceWarrior (FFW) (США) ведутся работы по использованию сочетания следующих технологий в управлении компьютером пехотинца:

• Широкоугольный прозрачный дисплей — защитное стекло шлема

• Распознавание речевых команд

• Система слежения за зрачком с системой дополненной реальности

Исследуются технологии распознавания шепота (по движению губ) и интерфейсы мозг-компьютер.

В плане FFW Increment 1 стоит «demonstration of system voice control» то есть создание прототипа речевого интерфейса в дополнение к графическому и его всесторонние испытания.

В плане FFW early Increment 2 стоит уже применение речевого интерфейса в системе.

Отмечается, что системы речевого управления, доступные на рынке не соответствуют требованиям военных по точности в окружающих шумах. Требования программы FFW заключаются в устойчивости к импульсным и постоянным шумам 90-110 Db-A.

Согласно отчету Army Research Laboratory (Aberdeen Proving Ground, MD 21005-5425 ARL-TR-3477 April 2005 AnEvaluationofaSpokenLanguageInterfacePaulaP. Henry, TimothyJ. Mermagen, andTomaszR. LetowskiHumanResearch & EngineeringDirectorate) испытывалась система распознавания речевых команд DynaSpeak разработки SRIinternational с ограничением мгновенного словаря в условиях стационарных и импульсных шумов, имитирующих в частности стрельбу, с двумя типами гарнитур. Требования военных (91% точности) система не выполнила по части устойчивости к импульсным акустическим помехам. Точность упала до 60%. Рекомендовано дальнейшее совершенствование системы. Список команд представлял собой слова словаря радиообмена с добавлением цифры (всего 128 вариантов).

Самыми развитыми интерфейсами к бортовым компьютерам на сегодня обладают летчики истребителей 5-го поколения и поколения 4+, а также пилоты и операторы вооружения боевых вертолетов непосредственной поддержки войск.

В США принят на вооружение визуально-речевой интерфейс, включающий также систему слежения за зрачком для пилотов самолетов F-22 Raptor и F-35 LightingII. Появилась уже третья (GenIII) облегченная модель интегрированного шлема этой системы, в которой используются новые электронные компоненты проекторов с повышенным разрешением и углепластиковая основа шлема.

Шлем передает синтезированное сферическое изображение с множества камер и датчиков самолета, которое позволяет летчику видеть сквозь конструкцию самолета. Система речевого управления распознает несколько десятков жестко зафиксированных команд, что оставляет руки свободными для пилотирования. Кроме того, замена речевыми командами части графического интерфейса решает проблемы расширения поля зрения пилота (не заслоняет видимость экранными меню) и необходимость нащупывать кнопки в слепую (поле зрения занято экраном шлема). Также немаловажную роль играет снижение времени доступа к множественным функциям бортового оборудования в условиях скоротечного воздушного боя. Иначе эти функции были бы доступны только на 2-3 уровне иерархии меню. А с использованием речевой команды ограничений на размер первого уровня меню нет (ограничение на количество пунктов визуального меню накладывает размер экрана). Все функции становятся доступными мгновенно. В системе DVI (DirectVoiceInput) используется непрошедший испытания в программе FFW программный комплекс DynaSpeak компании SRI. Основным подрядчиком-интегратором проекта VISTA выступает компания AdaselSystemsinc.

Испытания системы проходили на самолетах AV-8BHarrierII и F-16VISTA.

Текущая цена на шлем — USD 600 000.

Похожая система используется для пилотов и операторов вертолетов Апач версии ЛонгБоу. Только вместо широкоэкранного проекционного нашлемного дисплея используется дисплей-монокуляр. Система активно развивается компанией GeneralDynamics, которая является системным интегратором программы AirWarriorblock 3. В рамках этой программы предполагается унифицировать шлемы пилотов вертолетов CH-47 Chinook, OH-58D Kiowa Warrior, AH-64 Apache и UH-60 Blackhawk.

Концерн AirbusDefenseandSpace предполагает использование системы распознавания речи в рамках проекта Spherion для кабин вертолетов.

Истребитель EurofighterTyphoon и вертолет EADSGazelle имеет систему распознавания речи, которая распознает 90 команд пилота.

Компания RockwellCollins предлагает использовать систему распознавания речи для того, чтобы транспортный самолет сам реагировал на голосовые распоряжения авиадиспетчеров, такие как смена частот связи, высоты полета. Система позволяет эту операцию выполнить в среднем быстрее на 8 секунд.

Российские авиационные КБ пока не проявляют интерес к технологии речевого управления.

Военно-морской флот США планирует использовать роботов-андроидов DC-21 SAFFiR для борьбы с повреждениями и пожарами на своих новых кораблях с уменьшенными экипажами, такими как эсминец Zumwalt. В рамках этой программы проходит испытания жестово-речевой интерфейс в лаборатории военно-морских исследований (NRL). В ходе испытаний продемонстрирована возможность передачи роботу речью и жестами заданий на устранение огня непосредственно членами команды без дополнительных устройств.

В целом, аудио-визуальные интерфейсы находят в военном деле применения прежде всего там, где требуется быстрый доступ к сложным компьютерным системам и вместе с тем, нежелательно занимать руки военнослужащего интерфейсными задачами. Однако, отставание США в компактности и точности систем речевого управления (для специфических шумовых условий) пока не позволяют встраивать такие системы в носимую электронику, а в летающий суперкомпьютер «F-35» — пожалуйста! Следует отметить, что используемые армией США технологии ничего общего не имеют с технологиями Nuance, Apple и Google.

РФ довольно сильная школа систем распознавания образов. Это следствие сильного математического образования и долгой закрытости нашей IT отрасли, что приводит иногда к оригинальным разработкам. Компания Speereo с 1998 года ведет разработки полностью оригинальной системы распознавания речи, основанной на алгоритмах машинного обучения и оптимизированной именно для речевых интерфейсов в условиях низких вычислительных ресурсов и сильных шумов. Эта работа потребовала сотни человеко- лет и существенных затрат, но привела к появлению технологии, которая по своим параметрам наиболее близка к решению задачи речевого интерфейса для военных применений. В настоящий момент система позволяет строить первое поколение аудиовизуальных интерфейсов и приступить к решению задач более высокой сложности. Расширять диапазон условий применения, повышать степень понимания системой неформализованной речи. Отрыв в развитии этих специфических технологий от известных в настоящий момент компаний США составляет 5-7 лет.