Сестри з Києва розробили проєкт сортування сміття за допомогою нейромережі

Про це пише dev.ua, яке спілкувалось з Діаною.

Діана вже закінчила школу і навчається на першому курсі в КПІ, Аріна закінчує 11-й клас Київського політехнічного ліцею. Крім того, дівчата є резидентками Малої академії наук.

Бабуся дівчат живе недалеко від Підгірців, де знаходить полігон побутових відходів. І саме сморід, який постійно там чули сестри, змучив їх замислитись над проєктом сортування сміття. Для одного з проєктів міжнародного конкурсу Genius, де дівчата брали участь як вихованці МАН, вони навіть знімали фільм про полігон.

Під час роботи над ідеєю проєкту сестри дізнались, що в Києві працює сміттєспалювальний завод.

“Але він спалює й пластин та поліетилен, що шкодить навколишньому середовищу”, — розповіла Діана.

Тоді проєкт переробки вирішили доповнити станцією, яка б сортувала та спалювала лише органіку.

Діана каже, що вони з сестрою весь проєкт робили разом: вона розробляла нейромережу, а Аріна — алгоритм станції та 3D-модель.

Їхній проєкт передбачає текстологічний, радіологічний та токсикологічний контроль перед тим, як машина проходить на сортувальну станцію. Це дозволить виділити сміття, яке не можна перероблювати.

Далі  сміття повинно пройти кілька стадій, перш ніж потрапити до сортувальної лінії, де його будуть опрацьовувати роботизовані системи з нейромережею: пакет зі сміттям потрапляє до великого барабана із зубчиками, які розривають пакет та вивільняють вміст; барабан обертається, за рахунок чого сміття розбивається, щоб його було легше сортувати.

В середині барабан повинен містити ультрафіолетові випромінювачі, які знезаражують сміття та прибирають запах і шкідливі бактерії.

Через отвори різного розміру від 50 мм до 250 мм і більше, які існують в барабані, сміття потрапляє на конвеєри. Саме ці конвеєри повинні бути оснащені роботами-маніпуляторами, та датчиками з нейромережею. Як тільки модель розпізнає обʼєкт, маніпулятор повинен перемістити сміття у відповідний бак.

За основу для свого проєкту дівчата взяли архітектуру нейромереж Exception, верхній шар якої переробили під свої потреби.

“Ми додали нейрони, які розпізнають саме те, що нам потрібно, тобто, не просто стіну або стелю, а саме пластик, скло тощо”, — пояснила Діана.

Для тренування сестри використовували датасет із 12500 фото. Діана говорить, що це досить невеликий обсяг даних. “

Але наше обладнання дозволило нам натренувати модуль лише в такій кількості”, — каже винахідниця.

В майбутньому, на етапі реалізації проєкту, дівчата планують дотренувати нейронку на більшому обсязі даних. Зокрема, щоб нейромережа могла розрізнити, наприклад, скло різного кольору.

За словами Діани, роботизована система сортування сміття допоможе мінімізувати працю людини в шкідливих умовах. Крім того, система буде працювати швидше, бо, на відміну від людей, роботи не втомлюються.

“Зараз в Україні сміття — це безкоштовний ресурс, який просто лежить на звалищах та гниє“, — підкреслює Діана.

Після сортування дівчата пропонують продавати вторинну сировину, а органічну складову використовувати як паливо для теплоелектростанцій, щоб отримувати згодом електроенергію. Представляючи проєкт в США, дівчата пропонували будувати подібні сортувальні станції поряд з уже існуючими ТЕС.

За розрахунками винахідниць, будівництво роботизованої сортувальної станції з нуля буде вартувати близько $10 млн. Найдорожчі витрати, близько $5 млн, потребуватиме будівництво станції. Сам сортувальний комплекс буде коштувати близько $3 млн. 

Зараз дівчата розробляють прототип. Нейронка, за словами Діани, вже працює з точністю до 91%. Існує 3D-модель сортувальної станції.

Сестри розмірковують над тим, щоб запатентувати ідею і працювати над тим, щоб впровадити роботизовану ШІ-сортувальну станцію у життя.

“Залишилось знайти інвестиції та рухатись в цьому напрямку”, — підсумувала Діана.

Читайте також: Студенти-винахідники отримають по 40 000 грн за свої розробки

Нагадаємо, винахідники МАН здобули 31 нагороду на Міжнародному інноваційному шоу.