Здесь мы продолжим рассказ о Проекте Лизы Годун и Даши Капшученко, который начали в материале L&D: Команда . Этот необычный проект действительно может внести новизну в жизнь на кафедре ЭВМ. Речь идет о практическом использовании технологий компьютерного зрения. Руководит проектом доцент Денис Александрович Остапец и он тоже принял участие в нашем интервью. До защиты дипломов у этой команды еще больше полугода творческой работы, но основные контуры их необычного проекта вырисовываются уже сейчас...

Пожалуйста, расскажите, в чем суть проекта и его новизна.
Д+Л. Идея в том, чтобы использовать технологии компьютерного зрения для контроля посещаемости занятий. Представьте: в аудиториях установлены видеокамеры и система автоматически распознает лица студентов, а затем делает соответствующие пометки в электронном журнале. Это экономит время преподавателя и, самое главное, делает контроль более надежным: теперь уже не получится при случае просто договориться со старостой :)

Д.А. Конечно, аналоги такого решения существуют: целый класс информационных систем обеспечивает автоматизацию учета рабочего времени. Наша «фишка» - в использовании современных методов оптического распознавания. Это позволяет вместо специального оборудования ограничиться недорогими видеокамерами. Притом «электронный журнал посещаемости» хорошо вписывается в существующую в университете информационную систему. В вузах Украины подобный подход, насколько мне известно, реализуется впервые.

Это будущая магистерская работа по специальности «Кибербезопасность». Какие моменты здесь непосредственно связаны с защитой информации?
Д+Л. Ну, во-первых, технологии компьютерного зрения — один из базовых элементов идентификации пользователей. А во-вторых, на этапе обработки данных появляется целый букет вопросов защиты: например, нужно исключить возможность «подчистки» электронного журнала, а также обеспечить безопасность передачи данных в компьютерной сети. Кстати, в проекте две самостоятельные и взаимосвязанные части: собственно распознавание лиц и ведение электронного журнала посещаемости. Так что, он комплексный.

Д.А. Проект комплексный не только по структуре. Вместе с задачами кибербезопасности он включает разработку программного обеспечения, сопряжения аппаратных средств и решения по компьютерным сетям. Собственно, в этом и состоит особенность подготовки по специальности «Кибербезопасность» на нашей кафедре: будущий специалист должен владеть инструментами по каждому из таких четырех направлений, поскольку реальные системы включают их все.

Наверное, время задать вопрос девушкам, достаточной ли оказывается их университетская подготовка для реализации такого непростого проекта.
Л. Знания, полученные в университете, конечно пригодились. Сам проект мы пишем на С++ в Visual Studio (был курс по С++). Дополнительно изучения потребовала тема компьютерного зрения. Эта тема сейчас быстро развивается и нового здесь масса. Так вот, самый крутой навык, который дает университет — это умение быстро обрабатывать большое количество информации и выделять самое важное.

Д. О конкретике: в частности, модуль распознавания основан на библиотеке компьютерного зрения OpenCV и, конечно же, пришлось оперативно освоиться с этой библиотекой. Хорошо, что университет прививает способность быстро схватывать новое)

Слышали, что у вашего проекта на кафедре может появиться еще одно применение. Кое-кто его называет «Домовой»…
Д+Л. По ходу работы действительно появилась необычная идея. Сейчас в качестве символа кафедры закрепилось изображение «Киборга»: наполовину знаменитый Витрувианский Человек Леонардо да Винчи, а наполовину Робот. Он присутствует в оформлении интерьера, на флаге и значках кафедры, словом — уже становится узнаваемым. Идея в том, чтобы начинить рельефную маску этого персонажа видеокамерой и использовать наши разработки, чтобы Киборг мог реагировать на тех, кто с ним захочет повзаимодействовать. Например, «знакомых» поприветствовать по имени, а «новичков» - окликнуть и озадачить какой-нибудь репликой. Ну чем не Домовой кафедры ЭВМ...

Д.А. Конечно, «Домовой» - отдельный проект. В этом решении вероятно будет использован одноплатный микрокомпьютер с подключенной видеокамерой и блоком синтеза речи. Умение «поговорить» - вообще совершенно отдельная функция со своим ПО. Но в основе все-таки может быть именно программы распознавания лиц, которые Даша и Лиза сейчас разрабатывают для учета посещаемости. Это будет так сказать, «побочный продукт», хотя он видится самостоятельным и интересным. Представьте, что у Вас дома появился подобный персонаж, причем именно в том образе, который Вы выберете сами, и со своим стилем общения с гостями. Правда это может стать интересной фишкой.

До сих пор речь шла именно о практических применениях, но магистерская работа это ведь еще и обязательная научная часть…
Д+Л. Под руководством Дениса Александровича мы подготовили научную работу на всеукраинский студенческий конкурс. Там определен набор признаков, который будет использоваться для распознавания лиц. Также рассмотрены варианты защиты каналов связи, по которым сторона сервера и клиента будут обмениваться данными. Было проведено исследование для распознавания нескольких персон по их фотографиям с различных ракурсов и по разным признакам.

Д.А. Основная суть исследования — именно выделение среди множества признаков для распознавания лиц нескольких наиболее существенных. Эта задача решалась по результатам обработки массива изображений и решение получено. Можно сказать, что результаты прошли серьезную апробацию: девушки докладывали их на нескольких научных конференциях, в том числе в Киеве, Днепре и Харькове. Особенно стоит выделить Первую международную конференцию по кибербезопасности в Киеве.

Что в вашей работе вызывает трудности, а что приносит удовольствие
Л. Практические трудности возникают, в частности, при выборе инструментов. Например, для одного решения тебе нужна более современная версия библиотеки. Однако в ней не работает какая-то функция, которая нужна для проекта (и, кстати, что она не отрабатывает как нужно, ты понимаешь не сразу =D). А нравится больше всего момент получения результата - когда что-то заработало.

Д. Пожалуй, самое сложное – это найти время для развития проекта, учитывая нагрузку в университете и наличие работы или дополнительных учебных курсов ). Удовольствие доставляет возможность узнать что-то новое и сразу применить эти знания.

Давайте в завершение вернемся к теме командной работы. Как взаимодействуют члены команды и как видит ее работу «тренер»
Д. Так как проект разделен на две части, есть возможность распараллелить работу. Но на стыках этих частей, конечно же, приходится обмениваться информацией. Ну и возникающие проблемы гораздо легче решать вдвоем )

Л. В командной работе самое интересное - разные точки зрения на одну и ту же проблему. Часто это позволяет посмотреть на различные моменты под другим углом. Очень бывает полезно, когда застреваешь, обсудить проблему сообща. Обычно, даже не углубляясь в детали, решение приходит в процессе беседы.

Д.А. Мне немало пришлось руководить дипломными работами, в том числе и по-настоящему сильных студентов. Но, пожалуй, проект Даши и Лизы получается самым наукоемким. Конечно, хотелось бы довести его до действующего образца, а это непросто: в реальной разаботке всегда возникает множество проблем, а время на их решение в дефиците. При этом понятно, что работа будет иметь продолжение — как в исходной задумке «Электронного журнала посещаемости», так и в условном проекте «Домовой». И сейчас предстоит определиться, кто из студентов младших курсов возьмется развивать эти направления, а значит, - вольется в нашу команду.

Надеемся, что результаты работы нашей Команды действительно будут полезны для жителей кафедры ЭВМ, а девушки получат важный практический опыт по своей специальности. Пожелаем им удачи!