#5 2024

В настоящее время технологии искусственного интеллекта (ИИ) находят применение в различных сферах деятельности. Не стали исключением геодезия, картография и геоинформатика. Подтверждением этой тенденции являются доклады, представленные на конференциях, прошедших в августе, сентябре и октябре 2024 г.: «Актуальные вопросы геодезии и геоинформационных систем» в Казани (три доклада), «ЦИФРОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ: космические и пространственные данные, технологии обработки» в Минске (Республика Беларусь) (пять докладов) и «Российский форум изыскателей» в Москве (один доклад).

Чтобы показать особенности технологий искусственного интеллекта, подробнее остановимся на докладе «Об использовании искусственных нейронных сетей в геодезии» Ю.М. Неймана и Л.С. Сугаиповой (ППК «Роскадастр»), который был представлен на секции «Перспективные направления в геодезии и инженерно-геодезических изысканиях» Российского форума изыскателей.

Авторы отмечают, что в основе технологий искусственного интеллекта лежит «искусственная нейронная сеть (ИНС) — новое направление в вычислительной математике и практике создания сложных технических систем, способное выполнять самые разнообразные операции, в том числе недоступные для традиционной математики (сравнения по образцу, классификация объектов, распознавание образов, аппроксимация «черного ящика» и др.); с математической точки зрения ИНС представляет собой систему соединенных и взаимодействующих между собой довольно простых процессоров, которые называют искусственными нейронами».

Создать и разработать ИНС — это полдела, ее еще необходимо обучить, поскольку «нейронные сети не программируются в привычном смысле этого слова, а обучаются». Для этого требуется большой объем исходных данных.

«Обученную сеть можно трактовать как практический механизм реализации нелинейной зависимости «вход-выход» любой сложности, в том числе в виде «черного ящика». В процессе обучения нейронная сеть способна выявлять сложные зависимости между входными данными и выходными, а также выполнять обобщение. Это значит, что в случае успешного обучения сеть сможет выдавать верный результат на основании данных, которые отсутствовали в обучающей выборке».

В докладе приводятся примеры успешного решения задач в области геодезии с помощью ИНС. Среди них: преобразование координат, аппроксимация высот геоида, моделирование измеренных значений геопотенциала средствами ИНС и EGM, оценка вектора скорости смещения геодезических пунктов, решение задач, связанных со спутниками ГНСС.

Таким образом, еще раз подчеркивается, что «нейронные сети не программируются в привычном смысле этого слова, а обучаются». И в этом нет ничего необычного. «По существу, речь идет о многопараметрической задаче нелинейной оптимизации определенной функции цели, количественно описывающей уровень пригодности функционирования ИНС».

«Возможность обучения — одно из главных преимуществ нейронных сетей перед традиционными алгоритмами. Поэтому использование ИНС в геодезии обещает существенно обогатить как разнообразные методы обработки и уравнивания измерений, так и самые сложные вопросы геодезической теории».

На конференции в Казани были представлены следующие доклады: «Применение искусственного интеллекта при создании пространственных объектов», В.А. Железняков (АО КБ «Панорама»); «Использование искусственного интеллекта для оптимизации обработки данных беспилотных летательных аппаратов в геодезии и картографии», В.А. Султанов (Казанский (Приволжский) федеральный университет), В.А. Вареник и А.Р. Беляков (МАОУ «Лицей № 131» Вахитовского района города Казани); «Анализ возможностей нейронных сетей для генерации картографических изображений», Т.Р. Минигареев, В.Ю. Михайлов, П.В. Пшеничный, Р.Р. Тагиров и Р.Р. Шаймухаметов (Казанский (Приволжский) федеральный университет). С их содержанием можно ознакомиться в сборнике докладов по ссылке — https://fpd.tatarstan.ru/file/pub/pub_4278705.pdf.

Итоги секционного заседания «ИИ в геоинформатике» конференции, прошедшей в Минске, опубликованы в этом номере журнала на с. 5, а презентации докладчиков доступны на сайте — https://conf.racurs.ru/conf2024.

Опыт применения технологий искусственного интеллекта планируется представить в следующих номерах журнала «Геопрофи».