Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Zpráva o budoucích setkáních třetího druhu

Automa 7/2000

Jozef Honec,
ÚAMT FEI VUT Brno

Zpráva o budoucích setkáních třetího druhu
Je možné (užitečné) spolupracovat s průmyslem?

Autor článku vede laboratoř počítačového vidění Ústavu automatizace a měřicí techniky Fakulty elektrotechniky a informatiky (ÚAMT FEI) VUT Brno. Laboratoř založil v 70. letech prof. Petr Vavřín. Přestože začínala se skrovným vybavením, dosáhla velmi brzy pozoruhodných výsledků.

V poslední době se objevují snahy navázat těsnější spolupráci mezi vysokými školami a průmyslem. Podoby jsou různé, od konferencí, jako je „putovní“ TRANSFER (1998 ČVUT, 1999 VUT, 2000 ZČU, 2001 TU Liberec) nebo Česko-rakouské dny automatizace (VUT), až po přímé nabídky vývoje a výzkumu zasílané průmyslovým podnikům. S těmito snahami lze souhlasit, protože hlavním posláním Vysokého učení technického je příprava odborníků pro průmysl. Z mého pohledu se dosavadní výsledky zdají být chudé. Podotýkám, že můj pohled je založen jen na informacích, k nimž mám přístup, a proto má pouze lokální význam.

Příčiny problémů
Nedostatečné propojení školy s průmyslem má množství příčin. Předně je to celková ekonomická situace, ale tu nebudu rozebírat, protože ji nemohu přímo ovlivnit. Jako další příčinu lze uvést skutečnost, že řada vědeckopedagogických pracovníků nepostřehla změny, které nastaly za posledních deset let. V současné době průmyslové podniky zřídka žádají, aby byla vypracována studie nebo výzkumná zpráva bez výhledu na reálný výstup. Zkrátily se termíny a převládá ekonomické hledisko. Zde si dovolím citovat technického ředitele jednoho z největších zahraničních koncernů působících v ČR: „Projekt mi ušetří 70 zahraničních pracovnic ve výstupní kontrole. Návratnost investic je u nás maximálně dva roky. To jsou peníze, které jsem ochoten uvolnit. Na vyřešení projektu a zavedení do výroby máte devět měsíců.“ Nezbylo nic jiného, než podmínky přijmout a projekt vyřešit. Je vhodné dodat, že zadavatelé z průmyslu očekávají, že řešitel nějakým způsobem převezme odpovědnost za výsledky své práce.

Jednou z příčin, proč se spolupráce škol s průmyslem rozvíjí tak pomalu, je i systém hodnocení vědeckopedagogických pracovníků, preferující základní výzkum před aplikovaným – článek jednotlivce, jehož příprava si vyžádá několik týdnů práce, je hodnocen lépe než několikaměsíční nebo několikaletá práce týmu, který dokáže prosadit své výsledky výzkumu na profesionální úrovni v průmyslové výrobě. Za méně podstatné považuji časté poukazování na nedostatečné a zastaralé přístrojové vybavení laboratoří a nepružnost školy při podpoře hospodářské činnosti. Poslední je možné překonat jako každý jiný byrokratický systém (a školní není nejhorší z těch, s nimiž jsem se setkal), a je-li zadavatel, který to myslí vážně, je ochoten v rozumné míře poskytnout prostředky na zahájení výzkumu. Všechny větší projekty, které jsem vedl, byly hrazeny předem akontací nebo zálohovými platbami. Jinou věcí jsou veřejné soutěže. Státní organizace po zkušenostech z financování několika „tunelů“ zásadně neplatí předem. Tady by škola mohla pomoci finančně i jako organizace, která se o veřejnou zakázku uchází (pokud jí to současná legislativa umožňuje). Do soutěže o veřejnou zakázku se může přihlásit jen organizace. Jako příklad mohu uvést systém UNICAM – záznam automobilů projíždějících křižovatku na červenou. Protože jsme projekt velmi chtěli získat z profesních i osobních důvodů, museli jsme uzavřít smlouvu na financování výzkumu (1,5 miliónu korun) s brněnskou firmou UNIS. Nyní jsou náklady zpět a projekt je ziskový.

Domnívám se, že ani skladba výuky není zcela vyvážená. Na úkor vědních oborů, které mají vazbu na současné technologie, se upřednostňují obory módní, na kterých lze získat vědecké ostruhy. Například studenti oboru Kybernetika, automatizace a měření prokazují u závěrečných zkoušek slušné vědomosti o umělé inteligenci a fuzzy řízení, ale o optimální a stochastické teorii řízení (rozvíjené v šedesátých a sedmdesátých letech v souvislosti např. s projektem Apollo a též s dalšími projekty, v nichž Američané a Rusové řešili problém, jak jeden druhému hodit na hlavu něco škaredého) mají jen mlhavé představy, takže slušně vychovaní členové komisí se na to raději ani nedotazují. Málokdo zdůrazňuje, že solidní podnik certifikovaný u Lloyda má archiv postupů a metod, které nelze a ve většině případů ani není žádoucí měnit. Uvedu příklad. Vodní turbína pro elektrárny má dosažitelnou účinnost asi 98 %. Snížení účinnosti o desetinu procenta znamená snížení ceny o sto tisíc amerických dolarů. Zavedení nových postupů zde nemůže přinést žádný prospěch, a tak bude mít Hurwitz ještě dlouho co mluvit do konstrukce turbín, podobně jako Bellman, Kalman a Pontrjagin do metod řízení letadel.

Nové teoretické poznatky se nejsnáze zavádějí u nových projektů a výrobků. Požadavky na řešení takovýchto projektů se vyskytují poměrně často. Ne vždy se ale najde někdo, kdo je ochoten přijmout odpovědnost a řešit je. Opět mohu posloužit příkladem. Před třemi lety jsem na jednu konferenci o regulaci přivedl vedoucího odboru řízení dopravy z hlavního města Prahy, který sháněl někoho, kdo by byl ochoten navrhnout modernější způsob řízení dopravy pro nově budovaný velín. Projekt, jaký přichází jednou za život. Bez odezvy. Přitom na konferenci odezněl velký počet příspěvků o tom, jak řídit modelovou soustavu neuronovou sítí nebo fuzzy regulátorem. Nakonec úkol vyřešila zahraniční firma. Naše škoda.

Úspěšné projekty jsou i technicky přínosné Aby nevznikl dojem, že hlásám heslo „zpátky na stromy“, uvedu větší projekty, které řešila skupina, již vedu, a stručně se zmíním o použitých postupech.

Úspěšné projekty jsou i technicky přínosné
Aby nevznikl dojem, že hlásám heslo „zpátky na stromy“, uvedu větší projekty, které řešila skupina, již vedu, a stručně se zmíním o použitých postupech.

Silniční radar RAMER 7CCD (řešeno v letech 1991 až 1993)
První zařízení ve světě s uplatněním myšlenky spojit kameru se snímačem CCD s dopplerovským radarem. Byla zde propracována technika synchronní digitalizace a synchronizace kamery v systému a bylo vyvinuto programové prostředí pro zpracování obrazu v reálném čase, na němž se staví dodnes. Radar byl zaveden do výzbroje Policie ČR v roce 1995. Bylo vyrobeno asi 250 přístrojů, z toho asi 100 pro ČR a zbytek pro zahraničí.

Bezobslužný radar RAMER 7CCD (1994)
Pro detekci vozidla v zorném poli kamery byly využity metody rozpoznání obrazu. Dále bylo vyvinuto a uplatněno originální řízení clonové automatiky kamery bayesovským klasifikátorem. Bylo vyrobeno několik kusů tohoto zařízení pro Policii ČR a SR.

Vizuální systémy řady CVS800 pro inspekci a měření součástek typu SMD (1996 až 1999)
Jde o komplexní vizuální systém pro inspekci povrchových vad, popisu a měření rozměrů součástek SMD, ve kterém je použita většina metod zpracování obrazu od korelačních metod až po metody využívající neuronových sítí. V souvislosti s tím byly zvládnuty přesné metody rekonstrukce prostorového (3D) obrazu a byla vyvinuta speciální optika a mechanika. Rovněž byla zvládnuta technika návrhu obvodů s využitím programovatelných logických polí, dále synchronizace kamery se strojem s přesností na jednotky mikrosekund a vlastní konstrukce kamer a obrazových digitizérů se signálovými procesory. Nyní testují tyto systémy asi 10 % světové produkce tantalových kondenzátorů a většinu relé určených pro povrchovou montáž (Surface Mounted Devices – SMD) z produkce firmy Siemens. Pravděpodobnost chybné klasifikace vad činí 1·10–7. V současné době řídí různé technologické procesy téměř 500 kamer z naší produkce.

Systém UNICAM pro záznam jízdy vozidel na červenou (1997 až 1999)
Jde o první systém tohoto druhu, který pro detekci vozidla používá kameru se snímačem CCD. Princip detekce vozidla vychází z nalezení čitelné státní poznávací značky v obrazu snímané scény. Nový způsob rozpoznávání znaků se opírá o neuronové sítě. Expertní systém řídí osvit jednotlivých snímků a řeší problémy vznikající v důsledku kolísání osvětlení v místě i čase. Dále zde bylo zvládnuto zpracování obrazu v reálném čase signálovými procesory. Byla uplatněna vlastní konstrukce kart se signálovými procesory. Prvních šest systémů je zavedeno v Praze a v Brně a další se budují.

Závěr
Domnívám se, že všechny uvedené projekty jsou zajímavé i z odborného hlediska, a proto spolupráce s průmyslem zde nemá jen komerční charakter. Na průmysl lze pohlížet i jako na obrovskou laboratoř, již není možné vybudovat v prostorách školy. Spolupráce s průmyslem působí též zpětnovazebně – každý vyřešený problém přináší nové podněty. Spolupráce s průmyslem je současně jedním z mála způsobů, jak prosadit výsledky vlastního výzkumu. Námětů je dost, získat zakázku na výzkum ale vyžaduje schopnost přizpůsobit se požadavkům průmyslu jako objednatele.

Článek byl napsán v rámci výzkumného záměru J22/98:262200012.