Задание - «Электронный поводырь»
1. Тема задания Конкурса: Создание электронного поводыря для слепых.
Около 253 миллионов человек в мире страдают нарушениями зрения, из них 36 миллионов поражены слепотой, а 217 миллионов имеют пониженное зрение. По инициативе Всемирной организации здравоохранения реализуется программа по борьбе со слепотой «Зрение 2020: Право на зрение», одна из целей которой - обеспечение для слепых людей возможности жить жизнью наравне со зрячими. Большое внимание уделяется разработке специальных устройств, помогающих ориентироваться в пространстве, однако практически всегда это GPS-навигатор или камера, передающая сигнал оператору, который и выступает «поводырем» для незрячего человека. Комплексных решений сегодня практически нет. Решение задания направлено на помощь людям с нарушениями зрениями, упрощение их навигации как внутри помещений, так и на улице, а также помощь в обнаружении необходимых им объектов.
Трек направлен на поиск решений следующих технических проблем:
- изучение пространств с неизвестной топологией: необходимость автоматизированного принятия решения о выборе оптимального маршрута движения слепого без привлечения третьих лиц;
- перемещение по разноуровневой поверхности;
- нахождение с помощью технических средств требующегося объекта за минимальное время.
Кроме того, следует учитывать, что 90% людей, страдающих от нарушений зрения, живут в странах с низким уровнем дохода - необходимо иметь высокотехнологичное, но относительно легко тиражируемое устройство для использования его малообеспеченными людьми.
Первый вопрос, возникающий перед разработчиком: как сделать перемещение слепого человека автономным и безопасным?
Второй вопрос: каким образом снизить стоимость конечного масштабируемого продукта?
Третий вопрос: как улучшить эргономику и удобство использования устройства человеком, который ориентируется только на четыре органа чувств?
2. Задание Конкурса:
Необходимо разработать устройство, позволяющее слепому или слабовидящему человеку ориентироваться и перемещаться в незнакомом пространстве, идентифицировать окружающие его объекты, добираться до пункта назначения.
Соревновательная задача: устройство должно помочь слепому в прохождении препятствий на полигоне и выборе необходимого объекта без участия оператора за минимальное время.
Требования к устройству
Назначение: Устройство предназначено для навигации незрячего человека в пространстве и помощи во взаимодействии с окружающим миром.
Функциональные требования: Устройство должно обладать всем необходимым функционалом для самостоятельного автономного (без участия оператора) перемещения слепого человека по неустановленному маршруту. Устройство может быть как носимым, так и отдельным гаджетом. Устройство должно обладать способностью к автономному (без участия оператора) выбору оптимального маршрута движения. Устройство должно способствовать правильному выбору пользователем нужного маркированного объекта среди нескольких объектов такой же формы.
Технические требования: Масса устройства должна быть минимальной для обеспечения удобства пользователя, оно должно быть эргономичным и практичным. Требования к материалам изготовления устройства не предъявляются. Требования к составу комплектующих (деталей и составных частей) и происхождению комплектующих не предъявляются. Требования к типу и принципу работы системы управления устройства не предъявляются. Требования к системе питания устройства не предъявляются.
Требования к проведению контрольных тестов:
В качестве квалификационного тестирования предлагается перемещение участника с завязанными глазами (либо слепого или слабовидящего) по оптимальному маршруту в пределах закрытого испытательного полигона. Полигон - ограниченное пространство площадью 21 кв.м., находящиеся внутри объекты - геометрические тела, имеющие цветовую дифференциацию. Также в пределах полигона находятся дополнительные объекты, являющиеся вспомогательными или представляющие из себя препятствия, делящиеся на два типа: высокие и низкие (порог, горизонтальная перекладина на некоторой высоте и др.)
В помещении есть полка, на которой стоят одинаковые параллелепипеды (ок. 10 см в длину и высоту), один из них маркирован рисунком. Пользователь должен снять с полки этот параллелепипед и поставить его на стол.
3. Форма представления результатов выполнения задания Конкурса
Результаты выполнения конкурсного задания должны быть представлены в виде: видеопрезентации разработанного технического устройства.
4. Требования к видеопрезентации: видеопрезентация должна быть представлена в виде видеоролика продолжительностью не более пяти минут.
На видео должны быть представлены кадры с полного прохождения полигона человеком с завязанными глазами. Необходимы планы, где в кадре хорошо видны все действия человека, подтверждающие работоспособность устройства и соответствие его требований заданиям Конкурса (см. п.2) и наглядно демонстрирующие возможности устройства по преодолению типовых препятствий, указанных в Задании.
Музыкальное сопровождение в видеопрезентации не допускается.
К видео должно прилагаться техническое описание разработанного устройства в формате .pdf., содержащее иллюстрации и исчерпывающие пояснения на русском языке, раскрывающие принцип действия устройства, его функциональные свойства, а также технические особенности, позволяющие устройству выполнять свои основные функции (задачи по предназначению). Кроме того, необходимо эргономическое обоснование, пояснение по выбору материалов и технологии, объяснение рациональности компоновочного решения, а также анализ аналогов.
5. Критерии оценки решения задания Конкурса:
Наличие и работоспособность кода: (да/нет) (3/0)
Дизайн-проект предполагаемого серийного устройства, включающий:
- анализ аналогов: (да/нет) (4/0);
- эргономическое обоснование: (да/нет) (4/0);
- материалы и технологии: (да/нет) (4/0);
- рациональность компоновочного решения: (да/нет) (4/0).
Результаты тестирования системы машинного обучения:
3 - точность более 90 %, полнота более 75 %
2 - точность в диапазоне 75 - 90 %, полнота в диапазоне 50 - 75 %
1 - точность в диапазоне 75 - 90 %, полнота менее 50 %
0 - точность менее 75 %
Оценка оптимальности решения задачи:
3 - дошли до точки назначения по 90-100% оптимальному пути (алгоритм работает с высокой точностью)
2 - нашли оптимальный путь на 50-80% (средний уровень точности)
1 - предприняли попытки по поиску оптимального пути на 20-40% (низкий уровень точности)
0 - не нашли оптимальный путь
Количество ошибок на маршруте:
3 - испытуемый прошел все препятствия без ошибок
2 - испытуемый сделал одну ошибку (запнулся, задел стенку и др.)
1 - испытуемый ошибся дважды
0 - более двух ошибок испытуемым
Время обработки запроса системой:
3 - результат команды попадает в квантиль лучших результатов
2 - результат команды попадает в средний квантиль
1 - результат команды попадает в квантиль худших результатов
0 - команда показала худший результат
Оригинальность решения (в комплексе Промдизайн + Машинное обучение + VR + Математика):
6 - наличие оригинальности в трех или более направлениях
3 - наличие оригинальности в двух направлениях
2 - наличие оригинальности в одном направлении
0 - отсутствие оригинальности