«Сириус» – высокотехнологичная «звезда» путей и сообщений

ИИ на железной дороге

Технологии искусственного интеллекта широко применяются в сфере железнодорожных перевозок, охватывая все возможные технологические и бизнес-процессы, включая работу с различными данными, будь то структурированные табличные данные или видео, изображения, тексты или речь.

Отраслевой центр разработки и внедрения информационных систем занимается проектами с применением ИИ с конца 2018 года, фактически с момента основания филиала. В нашу работу входит и обработка естественного языка, и внедрение технологии компьютерного зрения, и анализ структурированных данных, как с описательной, так и с предписывающей аналитикой. 

В настоящее время развиваем новое направление – применение технологии эмоционального искусственного интеллекта. Наши задачи: 

• сделать взаимодействие с виртуальными ассистентами адаптивным с точки зрения пользователя;

• обеспечить понимание эмоций собеседника и корректное реагирование на них, а впоследствии – управление эмоциями человека с позиции интеллектуального помощника.

На наш взгляд, перспективные технологии для отрасли пересекаются с главными трендами в области ИИ:

1. самообучаемые ИИ-сервисы в рамках уже эксплуатируемых систем для устранения проблем с деградацией работы модели;

2. генеративные технологии: генерация текста, речи, визуального контента;

3. мультимодальные технологии: объединение данных разных типов для разработки универсальных моделей.

История «Сириуса»

Отраслевой центр разработки и внедрения информационных систем  был создан в феврале 2000 года. Тогда стояла задача внедрить централизованную автоматизацию деятельности Министерства путей сообщения РФ. Основной целью было и остается развитие экспертизы в области больших автоматизированных систем управления. Все это время ОЦРВ специализируется на разработке, внедрении и сопровождении практически всех корпоративных и технологических систем железнодорожной отрасли страны.

Филиал № 11 ООО «ОЦРВ» «Сириус» открыт в 2018 году в рамках подписания ОАО «РЖД» и фондом «Талант и успех» соглашения о формировании технологического кластера ИНТЦ «Сириус».

Справка

В 2020 году был зарегистрирован первый внешний резидент ИНТЦ «Сириус» – дочерняя компания ОЦРВ «Цифровые сервисы».

В 2022 году создан Центр цифровых компетенций, который специализируется на организации и проведении мероприятий и образовательных программ. За два года было обучено 455 участников программы переподготовки специалистов SAP на 1С. Совместно с НТУ «Сириус» проведено 34 образовательных курса по импортозамещению.

В 2022 году начал работу Демонстрационно-испытательный центр цифровых технологий, в котором представлено более 150 цифровых решений дорожного и центрального уровня. 

За 2022-2023 годы завершены 23 проекта. На 2024 год запланировано реализовать 34 проекта.

На апрель 2024 года в филиале «Сириус» работает около 100 штатных сотрудников.

Сегодня у нас есть опыт работы с такими функциональными заказчиками, как Департамент по организации, оплате и мотивации труда (ЦЗТ), Управление вагонного хозяйства ЦДИ, Департамент управления персоналом (ЦКАДР), Управление анализа и статистики Департамента информатизации (ЦЧУ), Дирекция диагностики и мониторинга инфраструктуры (ЦДМ). Есть примеры исследовательских проектов, которые нацелены на решение задач ЦД – Центральной дирекции управления движением.

подробнее

Сейчас подразделения филиала решают следующие задачи:

1. Центр исследований и разработок – проведение концептуальных и прикладных исследований, разработка прототипов;

2. Центр цифровых компетенций – организация и проведение мероприятий ИТ-направленности, программ переподготовки специалистов в рамках импортозамещения, исследования в области цифровых компетенций и кадрового обеспечения, стажерские программы, преддипломные и производственные практики;

3. Демонстрационно-испытательный центр – демонстрация цифровых проектов в железнодорожной отрасли; обеспечение взаимодействия разработчиков, вендоров, поставщиков с потребителями цифровых решений; подготовка экспертных заключений о применимости цифровых решений в ИТ-инфраструктуре РЖД; тематические и профориентационные экскурсии для школьников, студентов, специалистов и руководителей.

Структура филиала ОЦРВ «Сириус»

В Центр исследований и разработок входят три лаборатории: 

• виртуальной и дополненной реальности; 

• распределенных реестров данных; 

• искусственного интеллекта и нейронных сетей.

Каждая из них решает различные задачи цифровизации железной дороги. 

Лаборатория искусственного интеллекта отвечает за такие направления:

• компьютерное зрение ;

• обработка естественного языка ;

• распознавание и синтез речи ;

• аналитика структурированных данных .

В задачи лаборатории виртуальной реальности входят:

• обратная связь в VR;

• WebXR ;

• цифровые двойники объектов и сцен;

• GameDev ;

• интерфейсы и визуализация.

Лаборатория распределенных реестров данных – это:

• смарт-контракты и NFT;

• ЦФА и цифровые валюты;

• контроль жизненного цикла номерных деталей;

• управление распределенными сетями.

Также проводятся кросс-лабораторные исследования по направлениям: Metahuman, цифровые технологии в медицине и метавселенные. И таких проектов становится все больше, так как это очевидный тренд сегодняшнего дня.

В составе Центра цифровых компетенций лаборатория цифровых компетенций выполняет следующие функции: 

• организация и проведение мероприятий цифровой направленности;

• экспертная поддержка команд цифровой трансформации;

• переподготовка специалистов на импортонезависимое ПО;

• исследования в области цифровых компетенций и кадрового обеспечения;

• проведение производственных, преддипломных практик и стажировок для студентов колледжа при университете «Сириус»;

• открытие, оснащение лаборатории в университете «Сириус» по технологиям виртуальной реальности, запуск учебного курса с 01.09.24. 

В Демонстрационно-испытательном центре открыта испытательная лаборатория, которая занимается:

• подготовкой экспертных заключений;

• тестированием прототипов для подтверждения работоспособности;

• созданием и ведением базы реальных тестовых данных;

• апробацией методов создания синтетических данных;

• проведением обучающих курсов по основам тестирования для участников образовательных смен.

Проекты лаборатории искусственного интеллекта

Нормирование труда с помощью технологий компьютерного зрения

Цель проекта – автоматизировать процесс обработки видеозаписей работ, которые выполняются специалистами путевого хозяйства. Технология определяет начало и конец операций сотрудников, отвечающих за содержание и ремонт железнодорожного пути. Обычно этим занимаются специалисты по нормированию труда, однако с помощью технологий ИИ такую задачу можно делать в автоматическом режиме.

Система разрабатывалась в течение трех лет и продолжает развиваться.  

Интеллектуальный ассистент по нормативной документации РЖД

Цель проекта – облегчить доступ к информации и обеспечить оперативное получение ответа для специалистов отрасли. Для этого мы применяем технологию обработки естественного языка и речи.

Мы начинали этот проект с апробации на одном из основополагающих документов РЖД – «Правила технической эксплуатации железных дорог». Сейчас занимаемся расширением области знаний цифрового помощника.

Проекты лаборатории виртуальной реальности

Динамический контроль функционального состояния  в виртуальной реальности. Методика реакции на движущийся объект

Машинисты проходят ДКФС каждые три месяца. По результатам проверки психологи предоставляют рекомендации к корректировке профессиональной деятельности. 

Совместно с ЦДЗ мы провели исследование о возможности применения технологии виртуальной реальности для ДКФС и разработки прототипа такого решения. Ключевыми задачами стали:

• упрощение процесса прохождения ДКФС для работников;

• использование единого программно-аппаратного комплекса для замены большого количества инструментов для каждой из методик;

• автоматизированное протоколирование проведения для медицинского работника. 

Мы реализовали одну из методик ДКФС – реакцию на движущийся объект. Прототип апробировали в Новосибирске и получили положительные результаты. Сейчас рассматриваем возможность создания продуктового решения, идет поиск подрядчика. Разработка прототипа в рамках исследовательского проекта заняла три месяца, апробация – еще месяц. 

Предположительно ОАО «РЖД» получит следующие эффекты:

1. использование единого программно-аппаратного комплекса для всех методик ДКФС;

2. сокращение времени – в одном помещении процедуру смогут проходить несколько человек;

3. автоматизация проведения процедуры;

4. эффективность в качестве проведения ДКФС. Создание переменчивых условий проведения снизит выработку привыкания у машинистов.

«Железнодорожная статистика в искусстве»

Проект «Железнодорожная статистика в искусстве» – это мобильное приложение с применением технологии дополненной реальности. Оно сочетает в себе статистические данные, произведения искусства и музыку, посвященные железным дорогам. 

Создать приложение предложил Дмитрий Быстрицкий, начальник управления анализа и статистики Департамента информатизации ОАО «РЖД», к двадцатилетнему юбилею компании ОАО «РЖД» и 150-летию железнодорожной статистики. 

В приложение включены полотна как признанных мастеров живописи, так и менее известных, которые на своих картинах изображали различные аспекты работы железных дорог. В приложение включены статистические данные о развитии железных дорог с 1837 года, а также аудиокниги, основанные на текстах к картинам. Тексты озвучили работники ОАО «РЖД», музыкальное сопровождение альбома исполнено образцовым оркестром ОАО «РЖД».  Некоторые картины анимированы, что позволяет «оживить» их и представить, как происходило действие на полотне.

Помимо цифрового приложения, выпущен и печатный альбом. 

«Железнодорожная статистика в искусстве» является ценным проектом, который не только знакомит читателей с историей и статистикой железных дорог, но и позволяет по-новому взглянуть на произведения искусства, посвященные этой теме. В настоящее время приложение доступно только для железнодорожников. В будущем планируется сделать его доступным для всех желающих.

Проекты лаборатории распределенных реестров данных

«РРД Рельсы» 

Основной целью проекта является улучшение учета жизненного цикла рельсовой продукции с помощью технологии блокчейн, что позволяет повысить доверие между участниками процессов, существенно уменьшить ручной труд, ошибки в данных и эксплуатационные расходы.

Технологии блокчейн создают децентрализованное хранение данных, которое обеспечивает прозрачность и точность информации о характеристиках и состоянии рельсов на всех этапах их жизненного цикла. 

Эффекты, достигнутые в результате реализации «РРД Рельсы»:

1. Ускорение процессов. Благодаря блокчейн-технологии значительно ускоряется процесс верификации и обработки информации. Это сокращает время, необходимое для аудита и учета продукции, улучшая оперативность реагирования на изменения в процессе производства и эксплуатации рельсов;

2. Уменьшение затрат. Автоматизация учета и контроля качества рельсов с помощью блокчейна помогает снижать административные и операционные расходы. Уменьшение ошибок и повышение эффективности процессов ведет к оптимизации расходов на обслуживание и ремонт путей;

3. Повышение безопасности. Данные, защищенные блокчейном, гарантируют высокий уровень безопасности информации. Риск несанкционированного доступа или манипуляций с данными минимален, что критически важно для инфраструктурных проектов такого масштаба​​;

4. Лучшая координация между участниками. Проект обеспечивает создание единой информационной системы, которая интегрирует данные от всех участников процесса – от производителей до операторов железнодорожных линий. Это улучшает взаимодействие и координацию действий, делая процесс более прозрачным и эффективным;

5. Экологический эффект. Уменьшение необходимости в бумажной документации и сокращение выездов на объекты для проверок способствует снижению углеродного следа компании, что важно в контексте глобальных трендов по сокращению воздействия на окружающую среду​.

Эти эффекты подчеркивают масштаб положительного влияния внедрения блокчейн-технологий на операционную деятельность ОАО «РЖД» и могут служить примером для других крупных инфраструктурных проектов. Планируется дальнейшее расширение проекта, включая возможность внедрения подобных решений в другие области.

Молодежный трек

В 2023 году в филиале № 11 ОЦРВ «Сириус» была открыта программа по привлечению талантливых молодых специалистов. За это время 52 обучающихся колледжа университета «Сириус» прошли стажировки, производственные и преддипломные практики. Одиннадцать из них стали сотрудниками ОЦРВ.

Мы участвуем в большинстве партнерских мероприятий университета и образовательного центра «Сириус». Специалисты ОЦРВ – постоянные эксперты во многих мероприятиях:

• конкурс «Большие вызовы»  с момента его основания ;

• программа «Сириус.Лето: начни свой проект» ; 

• дистанционная программа «Уроки настоящего» ;

• хакатон «Большие вызовы» и международная детская программа «Глобальные большие вызовы» . 

Также мы участвовали в активностях Всемирного фестиваля молодежи, проводили мастер-классы, ИТ-квест и хакатон для участников фестиваля.

Наш центр является организатором хакатона 2.0 для студентов колледжа. Проводим его уже два года, сейчас планируется третий сезон. Это ИТ-соревнование проходит на нашей площадке. Около 100 учащихся в течение суток решают кейсы от компаний – партнеров федеральной территории «Сириус».

Регулярно проводятся профориентационные экскурсии для учащихся федеральной территории и ежемесячные курсы по основам тестирования для участников образовательных смен образовательного центра «Сириус». В конце марта мы приняли участие в «Карьерном буткемпе» и Дне открытых дверей, организованных университетом «Сириус». Цель мероприятия – профессиональное и карьерное ориентирование студентов с последующей конверсией в наем.

С 12 по 14 апреля на базе филиала состоялся очный этап окружного хакатона Южного федерального округа «Цифровой прорыв. Сезон: Искусственный интеллект». Второй год подряд ОЦРВ «Сириус» является площадкой для проведения этого мероприятия.

В мае 2024 года в ОЦРВ «Сириус» прошел ИТ-квест для студентов первого курса колледжа «Сириус». Задачи те же: презентовать карьерные возможности резидентов и партнеров «Сириуса» и дать студентам представление об ИТ-технологиях, представленных на ФТ  «Сириус».

Сейчас идет процесс оснащения лаборатории интерфейсов будущего в НТУ «Сириус». В сентябре 2024 года в этой лаборатории мы запускаем авторский курс по технологиям виртуальной реальности для студентов выпускного курса колледжа «Сириус».

Планы на перспективу

На сегодняшний день наш филиал участвует в оформлении технологических подходов к архитектурным решениям нижнего уровня в рамках специализации. Мы набираем сотрудников на необходимые позиции, развиваем структуру и экспертизу в технологических областях. В прошлом году было заключено пять соглашений о сотрудничестве с филиалами ОАО «РЖД», в текущем году планируем заключить еще не менее 11. Сотрудничаем с научными и исследовательскими центрами, организуя совместные мероприятия на нашей площадке: конференции, митапы и выставки. 

Также одна из наших стратегических целей – стать ведущим центром компетенций в технологической сфере среди индустриальных компаний в России.

В 2024 году каждая лаборатория запланировала ряд проектов по стратегическим направлениям: 

• лаборатория искусственного интеллекта – 25 проектов по тематикам: проекты для железнодорожной отрасли, медицинские проекты, проекты по мониторингу безопасности условий труда и другие;

• лаборатория виртуальной реальности – 16 проектов по тематикам: проекты в железнодорожном секторе транспортной отрасли, проекты для программы «Сириус.Лето: начни свой проект» и конкурса «Большие вызовы», проекты по медицинской тематике и другие;

• лаборатория распределенных реестров данных – восемь проектов по тематикам: проекты по развитию блокчейн-платформы, цифровые финансовые активы, проект для конкурса «Большие вызовы» и другие.