Пчел можно выдрессировать находить мины по запаху. В Хорватии на это потратили годы, подключили дроны и искусственный интеллект. И такой метод, похоже, работает

Автор:
Сергей Пивоваров
Редактор:
Евгений Спирин
Дата:

Joe Raedle / Contributor / Getty Images

У Украины и Балкан схожая проблема — бесконтрольное минирование во время военного конфликта. Спустя более 20 лет после окончания войны балканские страны до сих пор не смогли полностью разминировать свои территории. За это время из-за мин погибли и пострадали сотни мирных граждан. Команда из Боснии и Герцеговины и Хорватии последние несколько лет разрабатывает новою методику обнаружения мин с помощью пчел. У этих насекомых прекрасное обоняние, и их можно обучить точнее реагировать на запах тротила. А чтобы людям не пришлось бегать за пчелами по минному полю, их перемещение отслеживают с помощью дронов и компьютерных алгоритмов. Исследователи уже протестировали этот метод в полевых условиях и говорят, что он дает неплохой результат. «Бабель» напоминает о масштабах бесконтрольного минирования на Донбассе и рассказывает о потенциале совместной работы насекомых и машин для помощи в разминировании.

Знак, предупреждающий о минной опасности, перед лесным массивом в пгт Станица Луганская в Луганской области, 2 ноября 2018 года.

Martyn Aim / Contributor / Getty Images

Балканы до сих пор не разминировали, а в Украине эта проблема усугубляется с каждым годом войны

За десятилетие конфликтов на Балканах в 1990-х погибло более 130 тысяч человек. Однако балканские страны до сих пор полностью не разминировали свои территории.

Например, в Боснии и Герцеговине потенциально опасными из-за мин остаются более тысячи квадратных километров, что составляет около двух процентов от общей площади страны. В соседней Хорватии осталось 400—500 квадратных километров неразминированных территорий.

С момента окончания войны в середине 1990-х войны в этих странах от мин погибли почти 900 мирных жителей и саперов, а более двух тысяч человек получили ранения.

Саперы Центра противоминной деятельности Боснии и Герцеговины разминируют минное поле в городе Сараево, 5 апреля 2015 года.

Anadolu Agency / Contributor / Getty Images

В Украине боевые действия продолжаются уже восьмой год. За это время, по данным Минобороны, от мин пострадали свыше тысячи украинских военных, более 230 солдат погибли. Только в середине февраля 2021 года возле поселка Новолуганское в Донецкой области из-за подрыва на мине погибли трое военных. А 1 марта возле Водяного на Приазовье подорвался автомобиль ВСУ, 9 человек получили травмы.

Что касается мирного населения, по данным Управления Верховного комиссара ООН по правам человека, только за прошлый 2020 год из-за мин и других «взрывоопасных остатков войны» пострадали 59 человек, 17 погибли. Среди погибших и раненых есть дети.

По предварительным оценкам, площадь заминированной территории Донбасса составляет почти 7 тысяч квадратных километров на подконтрольной территории и около 14 тысяч — на оккупированной территории Луганской и Донецкой областей.

В недавнем интервью вице-премьер-министр Украины — министр по вопросам реинтеграции временно оккупированных территорий Алексей Резников сказал, что на сегодня, по мнению специалистов, плотность мин и взрывоопасных веществ на территории Украины больше, чем в любой точке мира. Даже при условии, что война закончится в ближайшее время, на разминирование уйдет минимум 25—30 лет. Пока что Украина перенимает у Хорватии опыт по разминированию.

Знак, предупреждающий о минной опасности, неподалеку от поселка Опытное Донецкой области, 5 апреля 2019 года.

Cristopher Rogel Blanquet / Contributor / Getty Images

Пчел можно обучить находить мины не хуже, чем собак

Эти насекомые обладают прекрасным обонянием. А что, если попробовать обучить их улавливать запах взрывчатки? Именно так подумал в начале 2010-х эксперт по изучению поведения медоносных пчел, профессор Загребского университета Никола Кезич. К тому же в конце 1990-х подобные эксперименты проводили в США.

Он собрал команду и получил финансирование от Евросоюза в рамках многомиллионной программы для обнаружения наземных мин под названием «Тирамису». Затем исследователи стали дрессировать пчел ассоциировать запах тротила с пищей — раствором сахара.

В мае 2013 года Кезич с коллегам сидели в большой сетчатой ​​палатке на травяном поле, поросшем акациями. Вокруг палатки исследователи расставили точки кормления для пчел — горшки, в нескольких из которых был сахарный раствор, смешанный с тротилом. И метод, похоже, работал. Пчелы собирались именно возле горшков с тротилом, получая сироп в награду. Это стандартная методика дрессировки.

«Для пчелы не проблема запомнить запах взрывчатого вещества, которое она может потом искать. Ты легко можешь обучить одну пчелу, но обучение их многотысячной колонии гораздо сложнее. Сейчас наш основной вывод заключается в том, что пчелы могут четко обнаружить нужную цель, и мы этим очень довольны», — говорил Кезич.

Ученый надеялся, что как только эксперимент с пчелами докажет свою научную надежность, его можно будет повторить в полевых условиях. Идея заключалась в том, чтобы использовать пчел в уже разминированных районах. Ведь даже после того, как территорию проверили саперы, остается риск, что они могли что-то пропустить.

Для таких целей в мире дрессируют собак и даже крыс. Однако они, в отличие от пчел, все равно могут наступить на мину.

Исследователи из Сандийской национальной лаборатории в Нью-Мехико проводят эксперимент по обнаружению сухопутных мин с помощью пчел, 1 мая 1999 года. Со временем в США отказались от этой методики.

Joe Raedle / Contributor / Getty Images

На помощь пчелам приходят дроны и искусственный интеллект

Главная проблема заключается в том, что передвижение пчел трудно отслеживать невооруженным глазом, особенно с большого расстояния. А бегать за роем насекомых по минному полю — не лучшая идея.

Кезич предлагал отслеживать пчел с помощью тепловизоров. Но Владимир Рисоевич из Университета Баня-Луки в Боснии и Герцеговине вместе со своими хорватскими коллегами решили пойти дальше.

«Мы хотели оградить людей от потенциальной опасности и попытаться использовать дроны», — говорит он. Но это оказалось непросто. Людям-наблюдателям было очень трудно найти летающих пчел на видеозаписи. Тогда Рисоевич и его команда решили подключить компьютерные технологии.

С помощью дрона они отсняли открытую площадку, на которую наложили «синтетических пчел» — нечеткие серые капли, приближающиеся к заданному месту. Со временем им удалось добиться того, чтобы «синтетические пчелы» на кадрах не отличались от настоящих насекомых. Тогда команда обратилась к алгоритмам искусственного интеллекта и обучила его точно распознавать «капли» на экране и следить за ними.

По результатам тестов, описанных в недавно опубликованной статье, алгоритм показал более 80 процентов точности при отслеживании таких «цифровых пчел». «Были моменты, когда я думал, что мы безумцы, раз решились на это, но я приятно удивлен полученными результатами», — признается Рисоевич.

Затем исследователи решили испытать, как их система работает в реальных условиях. Для этого они отправились на тренировочное поле Хорватского центра разминирования, где были закопаны настоящие, но обезвреженные мины.

Подробная информация о результатах испытаний еще не опубликована в научной работе. Но профессор Рисоевич говорит, что существует большой процент совпадений между местами, где собирались пчелы и где были спрятаны мины.

Сейчас система работает по такому принципу: беспилотники пролетают над минным полем по заранее запрограммированному маршруту и снимают кадры с жужжащими вокруг пчелами, а компьютерный алгоритм затем анализирует видео и определяет, где группировались насекомые.

Рисоевич говорит, что этот метод можно будет использовать для поиска активных мин уже через несколько лет. Как и Кезич, он считает, что на первых этапах это может дополнять другие методы разминирования. Пчелы и дроны вполне могут проверять территорию после того, как ее обследовали саперы.

Мэтью Брей Болтон из Университета Пейс в Нью-Йорке считает полезными любые инновации, которые помогут определить границы опасной заминированной зоны. Однако он добавляет, что быстрого решения проблемы минных полей не существует. Зачастую подобные технологические проекты стопорятся из-за политических разборок и нехватки ресурсов.

Впрочем Рисоевич надеется, что, несмотря на трудности, система его команды однажды поможет обезвредить минные поля хотя бы в Хорватии и Боснии и Герцеговине.

Саперы Центра противоминной деятельности Боснии и Герцеговины разминируют минное поле в городе Сараево, 5 апреля 2015 года.

Anadolu Agency / Contributor / Getty Images