Эксπир
Регистрация / Вход

Интеллектуальная информационная система прогнозирования параметров и оценки состояния дорожного покрытия автомагистралей на основе искусственных нейронных сетей для обеспечения безопасности дорожного движения.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
14.606.21.0004
Досье недоступно
Продолжительность работ
2017 - 2019, 21 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
10 млн

Целью данного лота является разработка технологических моделей прикладного применения новых нейросетевых методов для решения задач Индустриальных Партнёров (задачи регрессии, прогнозирования, классификации) в промышленности, экономике и социогуманитарной области. Применение разрабатываемых моделей должно обеспечивать достижение одного или нескольких из следующих типов результатов: повышение эффективности решения задач; повышение качества решения задач; снижение вычислительных затрат; решение новых задач, которые не могли быть решены без использования новых методов. При этом, ввиду широкого разнообразия новых нейросетевых методов, цели лота с несколькими победителями разделены «по горизонтали», т.е. по основным группам новых нейросетевых алгоритмов. Целями лота являются реализация, развитие и практическое применение следующих новых нейросетевых методов:
1) Вейвлет нейронные сети, нейронечёткие системы, различные реализации подхода, связанного с построением гетерогенных комитетов (ансамблей) нейронных сетей;
2) Сети многослойных топологий с предварительной настройкой весов для решения задач классификации методом самоорганизации сети; рекуррентные нейронные сети, сети с длинной и короткой временной памятью (LSTM);
3) Генеративные соревнующиеся сети на основе дискриминативных алгоритмов для решения задач обучения эффективных признаковых представлений, обучения без учителя, обучения по смешанным наборам размеченных и неразмеченных данных (semi-supervised learning), синтеза данных сложной природы, а также генеративно-порождающего алгоритма для формирования выборок обучающих примеров с различными значениями признаков;
4) Спайковые (импульсные) сети на основе реалистичных моделей нейронов, входных сигналов, синапсов и синаптической пластичности, пригодные для реализации на биоморфных малоэнергозатратных устройствах для решения сложных практических задач.
5) Метанейронные сети – объединение на метауровне различных методов нейронных сетей в единый самообучающийся комплекс с выбором конкретных нейросетевых алгоритмов или их наборов для решения последующих задач в комплексной проблеме (neuronet framework). Создание на основе метанейронных сетей прототипа IT-экосистемы (аппаратной, программной и информационной среды) для обеспечения комплексного решения задач.
Помимо этого, для тех методов, где существенным ограничением является вычислительная стоимость, должна быть рассмотрена эффективная реализация нейросетевых алгоритмов на специализированных вычислительных устройствах.

Этапы проекта

1
26.09.2017 - 29.12.2017
Рассмотрены современные подходы в области интеллектуального анализа временных рядов, прогнозирования погодных характеристик и состояния дорожного покрытия. Разработан эффективный алгоритм агрегирования предсказаний экспертов и получены оценки его точности. Сформулирована математическая модель разноточных источников геопространственных данных, разработаны факторы, основанные на местоположении датчиков, времени и лагах, обучены модели, позволившие получать предсказания состояния дорожного покрытия на 6 часов вперед. Разработаны алгоритмы машинного обучения, применимые для прогнозирования многомерных рядов погодных характеристик, измеряемых автоматическими дорожными метеостанциями, в режиме реального времени. Реализованы эффективные методы детектирования аномалий во временных рядах для выявления вышедших из строя датчиков. Разработана новая модель прогнозирования локальной погоды на основе агрегации данных локальных и глобальных прогнозов. Проведен сбор архивных данных с автоматических дорожных метеостанций и их предварительная обработка. Разработан перечень индексов ухудшения состояния дорожного покрытия.
Развернуть
2
01.01.2018 - 31.12.2018
Разработан алгоритм агрегации рекуррентных нейронных сетей для автоматической перенастройки моделей прогнозирования многомерных временных рядов параметров состояния дорожного покрытия и возникновения неблагоприятных явлений на дорожном покрытии в режиме реального времени. Проведены экспериментальные исследования по верификации разработанных моделей машинного обучения для прогнозирования параметров и оценки состояния дорожного покрытия.
Развернуть
3
01.01.2019 - 30.06.2019
Работы по проекту завершены в 2018 году. В отчетном периоде осуществляется сдача-приемка исполненных обязательств по соглашению о предоставлении субсидии
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы"

Программное мероприятие

1.2 Проведение прикладных научных исследований для развития отраслей экономики
Продолжительность работ
2017 - 2019, 21 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Организация
ФГУП "ЦАГИ"
профинансировано
Тема
Разработка прикладных решений применения нейронных сетей в промышленности, экономике и социогуманитарной области
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
36
Тема
Разработка алгоритмов и программных систем для решения задач хранения и обработки сверхбольших наборов научных данных и сбора потоков данных в реальном времени.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
50 млн
Количество заявок
14
Тема
Разработка алгоритмов и методов решения многопараметрических многокритериальных оптимизационных гидродинамических задач с использованием распределенных вычислений, включая Grid-вычисления на вычислительных системах гетерогенной архитектуры.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
13 млн
Количество заявок
2
Тема
Создание комплекса пакетов прикладных программ для моделирования сложных научных и промышленных задач на суперкомпьютерных системах терафлопного уровня и в распределенных вычислительных средах.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка математических моделей и алгоритмов для решения задач анализа функционального состояния спортсмена на всех этапах тренировочно-соревновательного цикла при подготовке к олимпийским играм и другим спортивным соревнованиям и создания автоматизированного рабочего места спортивного врача.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
3