Сила толпы. Как в Чикаго разработали мусороедного робота – очистителя рек

Автор оригинала: Luke Dormehl
  • Перевод


Если вы пройдетесь по берегу реки Чикаго этим летом, вы увидите что-то довольно необычное. Среди уток, лебедей, рыбок, редких бобров и выдр время от времени будет проплывать небольшой робот. Похожий на маленький плот, он будет лениво ходить вниз и вверх по реке, собирая всё, что окажется на её поверхности. Это Трэшбот – детище чикагского стартапа Urban Rivers, собравшего экологов, робототехников и других профессионалов с целью очистки городских рек от мусора и помощи их обитателям.


С виду Трэшбот может показаться «водной румбой», автономно (или случайно) выбирающей путь, пока впереди еще есть загрязнение. Он же двигается сам по себе, прям как румба! Но на самом деле всё наоборот. Робот не выбирает себе направление сам, в любой момент его может контролировать один из примерно 4 383 810 342 людей – глобальных интернет-пользователей.


Каждый человек с доступом к интернету может залогиниться на сайт Urban Rivers и на две минуты стать пилотом бота. Цель компании – чтобы человек в это время нашел мусор и успел его схватить, а в идеале – еще и отнести в специальный контейнер у берега реки, откуда его потом уберут. Так очищение рек становится не виртуальной активностью, которой «занимается кто-то где-то», а вполне реальным занятием, в котором ты физически можешь поучаствовать – при этом не загрязняя свои руки.




Ник Уэсли, один из руководителей проекта, рассказывает:


Мы наконец на этапе, когда большинство людей живут в местах с достойным интернет-соединением. Технология, требуемая для постройки нашего робота, не сложнее, чем технология в недорогом дроне. Можно стримить видео с довольно маленькой задержкой, и на таких скоростях им можно управлять. Польза для природы, интересно на пару минут, дает ощущение, что сегодня ты сделал что-то полезное, что еще надо.


Постройка Трэшбота


Идея разработки управляемых мусоросборников для очищения городских рек появилась два года назад. В июне 2017-го Urban Rivers успешно создала "плавающие сады" на той же реке Чикаго, чтобы помочь животным вернуться в свою естественную среду обитания. К сожалению, команда поняла, что эти сады быстро засоряются мусором. Чтобы решить проблему, они стали приглашать волонтеров, которые по старинке отправлялись к реке по утрам и вручную собирали более-менее крупный сор. Эффективность оказалась очень низкой, в основном из-за беспорядочного течения реки.




Иногда люди отправлялись утром к берегу, а там не было мусора для сбора. Потом что-то в течении менялось, и скоро это место заполнялось мусором. Мы поняли, что здесь нужно решение, которое будет включено постоянно. Чтобы мусор убирался в режиме реального времени, по мере того, как он плывет по течению.

Появились зачатки идеи, но команда не знала, как сделать так, чтобы робот находил и собирал загрязнения. Компьютерное зрение и технологии распознавания изображений хорошо продвинулись за последние годы, но научить бота определять, что подходит под понятие «мусор», всё равно оказалось непросто. «Мусор» – довольно абстрактный концепт. Оказалось, что хорошо отделять его от естественных объектов в реке пока что могут только люди. Так и сформировалась идея создания дистанционно управляемой «румбы», которую могли бы пилотировать пользователи со всего мира.




Запуск первого Трэшбота намечен на конец этого месяца, а стабильно работать он начнет в июне. Тогда же можно будет попробовать лично его пилотировать. А пока что самые нетерпеливые пользователи могут поупражняться в онлайн-демо в тестовом бассейне (или, как его тут помпезно называют, «подземной аква-лаборатории»), заполненном пластмассовыми уточками, которых нужно собрать. Каждому дается по пять минут. И это, кстати, действительно довольно весело.




Даже из России робот отзывается довольно быстро, управляется легко, правда, несобранных уточек не было обнаружено (из-за хабраэффекта ждать своей очереди к роботу, возможно, придется чуть дольше).



Сила толпы


Идея просить помощи публики для решения больших задач – отнюдь не новая. В 1715-м математик и астроном Эдмунд Галлей (в честь которого названа комета Галлея) опубликовал карту, предсказывающую время и путь будущих солнечных затмений. Поскольку Галлей мог находиться только в одном физическом месте во время затмения, он издал «просьбу к любопытным» и попросил, чтобы они запечатлели свою локацию и то, как выглядело небо во время затмения, попросив особенно отметить «продолжительность полной темноты». Этот первый краудсорсинг был успешен, и, собрав у публики информацию, Галлей создал вторую, еще более точную карту, которая помогла предсказать затмение в 1724 году.



Карта затмения Галлея

Сегодня технологии позволяют добавить к методам Галлея настоящую интерактивность. Народ можно вовлекать не только в процессы сбора и передачи информации. Люди могут выполнять более интересную и разнообразную работу, таким образом получая от процесса что-то себе взамен. В 1991-м, спустя почти 300 лет после инициативы Галлея, Лорен Карпентер, сооснователь студии Pixar, устроил запоминающуюся демо-трансляцию на одной из конференций по компьютерной графике. Он впервые показал участникам силу толпы, и продемонстрировал, что каждый член аудитории может быть использован в виде отдельного узла для решения проблемы.


«Проблемой» было заставить 5000 участников конференции играть в одну гигантскую игру в пинг-понг. Каждому присутствующему выдавалась ракетка, с одной зеленой и одной красной стороной. В центре комнаты был поставлен большой, как в кинотеатре, экран, который показывал классическую видеоигру, и компьютер, сканировавший аудиторию, и выяснявший, какую сторону ракетки они держат кверху – красную или зеленую. Каждая ракетка, которую держит член аудитории, считалась за один голос (шаг вверх или шаг вниз), и виртуальное отбивание мячика на экране проходило по законом такой демократии. Проапгрейженую версию этого эксперимента в 2013-м также провела BBC. Движение шарика (или, в этом случае, акулы) довольно медленное, и наблюдать не сильно интересно, но находиться в аудитории, и пытаться работать как единое целое для достижения общей задачи – вполне.



Эксперимент Лорена Карпентера на SIGGRAPH-91

Интернет берет такую работу с толпой, и выводит её на новый уровень. Теперь можно подключать к задаче не пару сотен людей, как Галлей, и не 5000 людей, как Карпентер, а любое количество, хоть миллионы. Такое массовое сотрудничество привело к появлению «Википедии», «Линукса», даже гигантского гиперлинкинга PageRank, который привел к появлению Google. Очищение рек с помощью силы толпы тоже должно стать чем-то вполне достижимым. И это далеко не единственная задача, которую можно решить таким способом.



Спасение с Zooniverse


Крис Линтотт – профессор астрофизики в Университете Оксфорда. Двенадцать лет назад он работал над проектом, для которого ему нужно было анализировать форму галактик. Но, даже если взять небольшой участок космоса, галактик там слишком много – многие миллионы. Оказалось, что, как и в случае с определением мусора на реке Чикаго, человеческий глаз с классификацией типа галактики пока справляется лучше машины. После классификации 50 000 галактик, Линтотт с командой решили, что им нужна помощь.


Мы создали вебсайт, Galaxy Zoo, и попросили публику – простых пользователей – помочь нам с определением типа галактик. Вам не нужно было знать, что такое галактика, или иметь интерес к астрономии. Вы просто видели, что перед вами на изображении, и выбирали, на что это больше похоже. Люди проявили к сайту большой интерес, мы получили сотни миллионов классификаций.

В результате каждый получил шанс стать частью передовых космических открытий. Одна учительница из Дании, Ханни ван Аркел, даже открыла непонятный объект – ей на сайте выдало нечто, похожее на зеленую фигурку, она проконсультировалась на форуме, не является ли это ошибкой, энтузиасты проверили этот участок космоса, и там действительно показалось что-то странное. Теперь этот объект (скорее всего, скопление газа, подсвеченное квазаром) в честь учительницы называют "Объектом Ханни".




Ну а для Криса Линтотта главным было то, что проект оказался невероятно успешным:


С нами стали связываться другие исследователи, которые просто не могли справиться с объемами своих данных. От астрономии до биомедицины и социологии, всем нужно было их как-то обрабатывать.

Так Линтотт создал что-то вроде «Кикстартера» для исследований – платформу Zooniverse, где ученые могут краудсорсить проекты, запрашивая помощь у публики. На ней работает около сотни проектов, просто слишком больших для ограниченного количества ученых.



Gravity Spy

Один из таких проектов, Gravity Spy, помогает астрофизикам определять гравитационные волны и отделять их от ошибок в данных, собранных лазерными интерферометрами. Обычные пользователи на данный момент провели более 1,2 млн классификаций. Другой проект, Wild Gabon, оценивает популяцию млекопитающих в африканской саванне. А Planet Hunters приглашает народ к открытию новых планет, используя данные со спутников NASA. Пока что их так открыто около сотни (из 300 тысяч проверенных снимков).


Крис Линтотт, основатель Zooniverse, говорит:


Мне даже сложно представить, что 20 лет назад никто не открыл ни одной планеты вокруг других звезд. Сейчас это можно сделать просто со своим веб-браузером.

Когда ураган Ирма прошелся по карибским островам в 2017-м, организация Planetary Response Network использовала Zooniverse для создания самых точных карт местности. Почти шесть тысяч волонтеров прошлись через 300 тысяч изображений, чтобы определить, какие дороги затоплены, какие перекрыты, а по каким еще можно передвигаться. Там же отмечались группы беженцев, нуждающиеся в немедленной помощи. Получился большой и незаменимый инструмент для гуманитарных работников, прибывающих в регион.



Триумф общин?


Краудсорс – не панацея, конечно. Он не всегда будет ответом на глобальные проблемы. Решение не всегда может быть децентрализировано и превращено в игру для публики, как поднятие мусора с роботом или открытие новых планет. В книге Евгения Морозова «Чтобы спасти всё, кликните здесь», критикуется растущая у людей вера в то, что любая ситуация может быть решена каким-то одним фиксом.




Но, как подтверждает Трэшбот и десятки проектов на Zooniverse, даже самые масштабные проблемы могут так, по крайней мере, быть сильно упрощены. Особенно если они следуют одной формуле: большая, централизованная задача, которая может быть разделена на маленькие-маленькие кусочки. А вообще идеально, если каждый из таких кусочков представляет собой какую-то маленькую завершенную работу, которую можно прочувствовать. Вроде поднятия одного пластикового пакета из речки, добавления отдельной правки в «Википедию» или проверки изображения на наличие в нём планеты или галактики.


Линтотт объясняет:


Их действия должны быть реальными и значимыми. Вы не можете просто дать людям заполнять формы. Они должны чувствовать себя частью важного процесса. Если вы сможете этого достичь, вы увидите, что многие люди готовы прилагать очень большие усилия.

Появление и развитие новых технологий, вроде VR и дронов, открывает новые перспективы, так что этот довольно необычный раздел краудсорсинга в ближайшем будущем может стать еще интереснее. Обычные пользователи могут помогать не только в заполнении карт, пилотировании роботов или нахождении нужных объектов на изображениях. Например, по интернету теоретически уже возможно ощущать (и, соответственно, классифицировать) звуки, вкусы, запахи и текстуры.




Такие общие краудсорс-проекты, как Zooniverse и Трэшбот, вовлекают обычных пользователей в важные процессы – даже если они происходят за тысячи километров от них. И это однозначно лучше тренда на «кликтивизм» (как активизм, но только в виде кликов) – когда люди считают, что сделали очень полезную вещь, просто потому, что они лайкнули нужную страничку или пост на «Фейсбуке». Как и кликтивизм, инициативы вроде Gravity Spy или Planet Hunters позволяют вам участвовать в процессе, оставаясь в халатике и не покидая комфорта собственного кресла. Но здесь есть реальная и мгновенная польза, плюс вы все-таки прикладываете хоть немного усилий.


Ник Уэсли, один из создателей Трэшбота в Urban Rivers, объясняет:


Я думаю, эти новые технологии удаленного присутствия и вовлеченности – чрезвычайно полезный инструмент, позволяющий людям получить опыт в чем-то, чего, возможно, нет в месте их проживания. Когда вы находите что-то или исследуете что-то самостоятельно, вы начинаете интересоваться этим намного сильнее. Я думаю, что это действительно круто. Есть много разных сфер, которые могут использовать этот подход для решения действительно больших глобальных проблем. Особенно если удастся геймифицировать этот процесс и сделать его действительно интерактивным.

P. S. Покупать в США выгодно с Pochtoy.com. Доставка с нами – от $11.99 за полкило. Кстати, до 26 мая товары с Amazon выкупаем бесплатно.


Pochtoy.com
290,41
Адрес для ваших покупок в США и пересылки в Россию
Поделиться публикацией

Комментарии 26

    +3
    Так, а если регистрироваться полезет народ, который не очень любит Омерику, и начнет вместо собирания мусора, его разброс и ловлю уточек? Какие-нибудь толпы хуавейцев, которых от Гугл Маркет отключили?
      0
      … сразу впомнился бот от мелкософта, который матом ругаться научили…
        0
        Он сам научился, освоив значительный пласт человеческой культуры. Кроме того, прочитав некие книги, запрещенные на территории РФ, он стал еще и откровенным нацистом и антисемитом.
          0
          Насколько я знаю он ничему не учился, он цитировал сообщения других людей если в их тексте есть определенный тег. Народ об этом узнал и начал троллить.

          И с этим роботом может произойти тоже, начнут развлекаться.
        0
        сделают систему рейтинга — у кого в истории «руления» больше собрано мусора — тот в следующий раз при залогине будет ближе к «голове очереди» порулить.
        Во-вторых — мусор там и так есть, ну поразгоняете вы его, вреда немного будет.
          –1
          Добавить какие-нибудь ограничители (на базе ИИ), не позволяющие совершать непотребства, в том числе таранить суда, топить купальщиков и ловить животных. Либо сделать «двойное» пилотирование — чтобы второй пилот мог ограничивать первого. Как вариант и в виде отдельной игры (или даже «капчи») — типа выбери картинки, на которых мусор изображен, или угадай, мусор или нет на скорость…
            0
            Не, если купальщиков топить нельзя, то совсем не интересно.
              0

              Отдыхающих можно штрафовать за брошеный мусор прямо онлайн. 30% оператору. Тогда интересно уже.

            0

            С людьми проблем нет, можно хоть миллион привлечь. А вот ботов нужно гораздо больше одного, даже для одного участка реки. А они денег стоят.
            По хорошему, это должно вылиться в коммерческую структуру, с парком в сотни ботов, финансированием от государства или муниципалитета, и оплачиваемыми операторами из бедных стран.
            Тогда от проекта будет значимая польза и прибыль. Ещё и сырьё на переработку отправлять, пластик в основном.

            +1
            Видится дальнейшее и логичное (как мне кажется) развитие этих трешботов — монетизация (для пилота). Т.е. любой может подключиться в свободное время, пособирать мусор и получить за это деньги. Вопрос оплаты налогов и использование пилотов-иностранцев остается, но это, как мне кажется, решаемо. Сеть ботов можно расширить и на твердые участки, отправив собирать мусор по обочинам дорог и т.п. местам. При достаточном уровне оплаты это поможет получить работу жителям «глубинки», где есть интернет, а вот с работой сложно.
            Да, кроме трешботов можно по такому принципу создавать и других «ботов», где не требуется быстрая реакция.
              +2
              Ищите инвесторов, поднимайте платформу.
                +2
                С речкой само собой напрашивается навесить на бота датчиков, стереокамер, а через год скормить весь накопленный с них материал нейросети. Ну или хотя бы заставить пользователей не управлять кнопками, как танчиком, а тыкать мышкой в мусор. Куда больше натыкали — то робот и плывёт грызть в первую очередь. А уж с навигацией на плоской огороженной реке современное компьютерное зрение справится, на крайний случай по краям участков можно ESP8266 с малой мощностью и сетевым питанием повесить как маяки.
                С оплатой можно нарваться на студента-энтузиаста, который за пару вечеров накорябает ту же нейросеть на питоне и натравит на управление. Хотя это ж будет трэшмайнинг на видеокартах!
                  +1
                  Пусть студенческая нейросеть управляет. Тут же главное, чтобы мусор был убран.
                  Ограничив время работы одного пилота 8 часами (или другим временем по нормативам страны), можно не давать ей «работать» все время. Плюс какие-то рейтинги к пилотам — т.е. у лучшего пилота будет больше шансов управлять или его будут посылать в более сложные места, тогда как новички будут тренироваться в простых местах и зарабатывать рейтинг.
                  Опять же, авторы признают, что человек лучше работает, чем нейросеть — иначе бы не стали делать такое управление.

                  P.S. способы управления можно варьировать, конечно.
                    0
                    Человек лучше работает чем те нейросети которые рассматривали они. При этом не факт что они реально проверили какие-то нейросети на этой конкретной задаче с этим конкретным роботом — это же дорого достаточно. Скорее всего это интуитивная оценка после прочтения каких-то работ по теме. ВОзможно учет опыта другого проекта. Но это не значит что нельзя написать более эффективную чем люди нейросеть.
                +4
                Краткий пересказ:
                «Мы не смогли сделать хороший алгоритм для машин, нам нечем платить большому количеству низкоквалифицированных людей, потому мы сделали это в виде игры (активности?) и люди играют и приносят нам пользу, причем, бесплатно для нас».
                В целом неплохо. Надо иметь ввиду такой вариант, если работаешь с чем-то объемным.
                  +1
                  И одновременно с этим, человеки своими действиями в игре еще и сеть обучат.
                    +1
                    мы сделали это в виде игры (активности?) и люди играют и приносят нам пользу, причем, бесплатно
                    А можно пойти еще дальше и предлагать играть за деньги! Желающие, думаю, найдутся, об этом Марк Твен лет 150 назад писал. :-)
                      0
                      Этот кейс на самом деле актуален много где. У нас в EyeWire народ «раскрашивает» нейроны мыши, и очень много ручной работы, потому что датасет, сделанный какое-то время назад, имел достаточно низкое качество изображений и написанная штатными программистами научной лаборатории нейросеть не может справиться с обходом препятствий в виде «прыжков», низкоконтрастных областей и шумов на снимках.
                      Сейчас технологии сканирования и хранения таких объемов информации значительно улучшились, но этот-то датасет мы еще не раскрасили (а научных данных также выходит приличное количество), а прошло уже 6 с лишним лет…
                      +1
                      Подключился, думал там демо не в реальном времени, а нет, все реально, потрясающе! :D Чуть-чуть поуправлял, было интересно. Но да, люди уверен как и я, будут заходить лишь просто поиграться, покататься. Лучше натренировать на нейронных сетях и пусть все делает сам
                        0
                        Ну, их главная цель — всё-таки вовлеченность реальных людей, чтобы учились любить природу и всё такое. А демо да, забавное)
                        +1
                        Сходу не нашёл технических подробностей об устройстве бота (какой двигатель, как заправляется, ресурс). Может кто в курсе?
                        Эта идея работает только на безлюдном месте. Если есть какое-то движение судов, лодок, людей…, то кто отвечает за последствия (не)умелого управления и/или глюков?
                          +1
                          Мне кажется была бы перспективна примерно такая же идея, только с наземным мусором. Условно передвигается маленький бачок на колесиках на солнечных батареях. Цепляет мусор и закидывает себе назад в бак, а потом выгружает где-нибудь. Продумать идею и можно запускать))
                            0

                            Бот временно недоступен, но уже завтра обещают нового, с нитро для погони за утками, и лазером для точного наведения)

                              0
                              Мусороловка — аватар/суррогат, которого мы заслужили.
                              </sarcasm>
                                +1

                                На наши дороги бы такого коллективно управляемого робота-ремонтника по заделке мелких только что возникающих ям. Или хотя-бы выявлять и помечать на карте для ремонтных служб пока маленькая выбоина не раздолбалась в реальную яму.

                                  0
                                  Имея некоторый опыт редактирования Википедии, знаю, что редакторам Википедии (а это добровольцы без зарплаты) приходится тратить много времени и сил на исправление вандализма. Вот несколько примеров вандализма в Википедии: раз, два, три, четыре, пять, шесть (бывает вандализм и в статьях, само название которых может дополнительно привлекать вандалов; пример). Как в случае с мусороуборочным роботом избежать вандализма? Ведь, подобно приведённым мной примерам, могут найтись желающие использовать этого робота, к примеру, для ловли уток.

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое