Sildiarhiiv: automatiseerimine

Robotorkester

Eestis on ilmselt praegugi piisavalt inseneri- ja programmeerimisvõimekust, et valmistada inimesekujulised robotid, kes marsivad ilusa ruudustikuna etteantud paraadmarsruuti mööda, teevad pillimänguliigutusi ja kelle juurest kostab valju puhkpillimuusikat. Seega pole vaja kulutada ressursse inimeste robotisarnaseks treenimiseks, et nad ühte jalga astudes mehaanilisi muusikainstrumente täpsete liigutustega mängiksid.

Traditsiooniga, sealhulgas sõjaväelisega, on ajaloos õigustatud igasugustesse aegunud tehnoloogiatesse ja kommetesse klammerdumist. Kas kaitsevägi oleks pidanud kinni hoidma ratsaväest, vibulaskmisest, rapiiriduellidest, haavaravis tulise raua või tõrvaga kinnikõrvetamisest, aadrilaskmisest? Miks siis hoida alles füüsilist pillimängu?

Väidetakse ka, et orkester tõstab kaitsetahet, ühtekuuluvustunnet, kultuuri ja muid ähmase sisuga, aga kõlavaid sõnu. Tahaksin tõendeid. Isegi kui see tõus tõsi on, tekib küsimus, kas antud rahahulga eest on orkester parim vahend nende ebamääraste eesmärkide saavutamiseks. Võibolla tõstaks kaitsetahet veel rohkem kaasaegne relvastus, ühtekuuluvustunnet rohkem võistkonnasport, kultuuri rohkem audioraamatute kuulamine ja sõnamängude mängimine. Kui tegu on kultuuri toetamisega, peaks seda rahastama kultuuriministeerium, mitte kaitsevägi ega politsei.

Pillimängu teesklemine arvuti abil

Mõned lauljad kasutasid juba aastakümneid tagasi hääledublanti või makilt lastud heli. Ka isemängija klaver on vana leiutis. Puhk- ja keelpillide mängu usutavast teesklemisest pole ma siiani veel kuulnud (õhukitarr pole üldiselt päriskitarri mänguga segi aetav). Heli saab riiete alla või muusikainstrumendi sisse peidetud õhukestest kõlaritest lasta justkui kostaks see instrumendist. Vaja on veel pillimängimisliigutusi osavalt näidelda.

Isegi kui märkamatu kõrvaklapp kõrvas ütleb liigutused ette, siis oskamatu inimene neid kuigi täpselt ei jäljenda, seega tavalisest kuulamiskaugusest vaatavad asjatundjad saavad aru, et ta tegelikult ei mängi pilli. Haptilised kindad, mis liigutavad sõrmi näiteks kaablite abil, peaksid suutma õigeid liigutusi tekitada kui neile muusikapala sisse programmeerida. Toas või sooja ilmaga tuleb kindad käteks maskeerida – näiliselt lihtsalt paksud sõrmed ja käeseljad nagu vahel mustkunstnikel. Näitleja peaks ka paar korda pala läbi harjutama, et ta kinnastele kogemata vastu töötama ei hakkaks.

Pillimängu jäljendamine nii et kuulajad aru ei saa hoiab kokku inimeste aega, kes ei pea pikalt harjutama, et orkestrandiks saada. Kulusid saab kokku hoida ja need inimesed saavad ühiskonnale kasulikumat tööd teha kui tahavad.

Ühistranspordi täituvuse mõõtmine

Liinivõrgustiku planeerimiseks on hea teada kui täis bussid igas peatusevahes on. Tallinna bussides peab kaarti validaatori vastu piiksutama ainult sõidu alguses, mis jätab mõõtmata sõidu pikkuse. Austraalias peab kaardi registreerima nii sõidu alguses kui lõpus, et maksta sõidu pikkusele vastav summa, muidu võetakse maksimaalne tasu (lõpp-peatuseni). Alguse ja lõpu fikseerimine annab täpse täituvusinfo.

Isikuandmete kaitse tõttu on keeruline bussis olevate kaameratega täituvust hinnata. Õnneks on ka kaudsemaid viise iga peatusevahet läbivat reisijate hulka mõõta. Näiteks andurid, mis mõõdavad kui sügavale bussi vedrustus vajub, mille järgi saab hinnata bussi massi. Teades tühimassi, saab arvutada reisijate kogukaalu.

Teine variant on gaasipedaaliandur pluss kaamera, mis jälgib bussi armatuurlauda. Mootoripööretest või kiirusest ja kütuse hetkekulust saab tuletada kiirenduse ja mootori võimsuse, mis Newtoni teise seaduse kaudu annab massi. Mass omakorda täituvuse. Kiirendust saab ka GPS-seadme või aktseleromeetriga mõõta – need on nutitelefonis olemas. Kaamera samuti. Seega piisab kui igasse bussi paigaldada üks odav kasutatud nutitelefon vastava tarkvaraga, mis filmib armatuurlauda, mõõdab kiirendust ja võib ka andmed reaalajas mobiilivõrgu kaudu serverisse saata.

Piisavalt täpne aktseleromeeter bussi küljes suudab ka inimeste peale- ja mahaastumist mõõta, sest see kõigutab pisut bussi ja vajutab vedrustuse allapoole või laseb sel üles tõusta. Auto puhul tunneb ja näeb ka inimene selle vajumist sisseistuja raskuse tõttu, aga bussi vedrustus on jäigem, nii et silmaga või tagumikutundega on seda mõju raskem tajuda.

Hanede põllult peletamine

29.04.2021 Maa Elus kirjutas põllupidaja, kuidas ta maasturiga oma põllul ringi sõidab, et sealt hanesid peletada. Võibolla jääb mul midagi kahe silma vahele, aga see ei tundu mõistlik. Selle asemel võiks põllule lasta koera, kes suure rõõmuga hanesid taga ajaks. Koera kasutab näiteks Michiganis Traverse City Cherry Capitali lennujaam lindude peletamiseks. Tänapäeval saab kaelarihma külge panna raadiosaatja, mille abil koera üles leida kui ta ära kaduma peaks ja mille abil koerale käsklusi jagada. Selleks sobib odav kasutatud telefon positsioneerimisäpiga. Koeraomanikud käivad niikuinii koertega looduses jalutamas – võib paluda neil põllule tulla ja selle eest isegi natuke maksta. Igatahes odavam kui maasturiga põllul sõitmine.

Maasturi asemel võib kasutada puldist juhitavat mänguautot kui puldi raadiosignaal piisava ulatusega on. Või puldi kontrollsüsteemi abil juhitavat suuremat maapinnal liikuvat drooni, mis on kergem ja võtab vähem kütust kui maastur. Tekitab ka vähem pinnakahjustusi (roopaid, lömastatud taimi). Sellise võib programmeerida ka põllul juhusliku mustrina ringi sõitma nagu algelise robottolmuimeja või niiduki.

Lendavad droonid võib ka programmeerida põllu kohal tiirutama. Hanede hirmutamiseks peab ehk drooni kotkaks maskeerima.

Mudellennuk võtab sama lennukauguse jaoks vähem kütust kui helikopteri põhimõttel droon. Mudellennukiklubilt võib samuti põllule abi paluda ja neile selle eest maksta. Tänapäeval peaks ka mudellennuki juhtpulti saama programmeerida nii, et lennuk ühe ala kohal tiirleks. Kotkaks maskeerimine on lennuki puhul lihtsam kui drooni, kuna kuju on linnusarnasem.

Droonivastase õhutõrjesüsteemi sarnaselt on juba ehitatud linnupeletajaid, mis kaameraga põllult parve tuvastavad ja selle peale laseriga näitavad. Eestis arendab Marduk droonitõrjesüsteemi ja on ehk nõus seda lindude peal testima.

Isejuhtiva auto inimesele otsasõidu vältimine telefoni abil

Lisaks kaameratele ja lidarile võiksid isesõitvad autod jm robotid inimesi tuvastada ka mobiilisignaali kaudu näiteks GSM signaalileidjaga. Telefon on tõenäoliselt inimese küljes, olgu ta jalakäija või sõidukis, nii et telefonile otsasõitu peaks vältima. Mobiilisignaal on lihtsasti loetav – selle selgus on telefonitootjate üks põhieesmärk. Minu piiratud intenetiotsing andis tulemuseks, et telefon saadab pidevalt signaali ja sekundite jooksul selle tugevus tavaliselt eriti ei muutu (kui ei toimu kõne alustamist või lõpetamist, mobiilimasti vahetamist vm sündmust). Signaali tugevuse põhjal saab selle kaugust arvutada, tugevuse muutuse põhjal kauguse muutust. Seega saab inimesele lähenemist paar sekundit enne võimalikku kokkupõrget ennustada, mis võimaldab pidurdada.

Pikivahe eessõitva autoni on samuti korreleeritud selles olijate telefonide signaalide tugevusega.

Robotkõned eesti.ee e-kirjade ettelugemiseks

Koroonavaktsineerimiskutsete saatmisel tuli välja, et eakate hulgas polnud 78% suunanud oma eesti.ee e-posti aadressi edasi kuhugi, kust nad e-kirja kätte saaksid. Lisaks jooksis eesti.ee e-post suure koormuse tõttu kokku kui palju inimesi oma e-posti suunama asus. Internetiühenduseta inimestele teadete saatmiseks on USAs juba aastakümneid töötav lahendus: robotkõned (robocall). Masin helistab telefoninumbrile (nii mobiili kui lauatelefoni) ja mängib ette helifaili, näiteks reklaamsõnumi.

Robotkõnesid saaks kasutada e-posti aadressile saadetud e-kirjade telefoni teel ette lugemiseks, et internetiühenduseta inimesed ametlikud teated kätte saaksid. Näiteks saaks vaktsineerimiskutsed saata ilma, et arstid peaksid helistamisele aega kulutama. Telefoninumbrite andmebaas on arstidel ja tõenäoliselt ka riigiasutustel olemas. Kui pole, saab mõne telefoniraamatu arvutisse skaneerida, teksti tuvastada ja sealt nimed ja telefoninumbrid kokku viia.

Robotkõnede tegemise riist- ja tarkvara on vabalt ostetav ja robotkõnede tegemist saab ka teenusena osta, nii et riigiasutused, eriti Terviseamet, kes vaktsineerimiskutsetega tegelema peaks, saaksid eesti.ee tõrkest mööda minna kõige rohkem paari nädalaga. Programmeerijad saaksid robotkõnede tarkvara ka ise kiirelt kirjutada, ühendades mõne olemasoleva tekst-kõneks programmi (kõnesüntesaator, text-to-speech, TTS) eesti.ee e-kirjade andmebaasi, telefoninumbrite andmebaasi ja Skypei või muu internetitelefoniga, mis suudab lauatelefonidele helistada.

Talisupluseks vett ringi ajavad propellerid

Talisupluse jaoks jääaugu lahti hoidmiseks kui õhutemperatuur on alla nulli on vaja tihti pinnalt jääd riisuda, sest õhuke tekkiv jää on terava servaga ja võib ujujaid lõigata. Nõmme Spordikeskuse basseinis näiteks riisuti 08.03.2021 hommikul. Riisumisest lihtsam oleks populaarsetesse taliujumiskohtadesse vee alla aeglane propeller paigaldada, mis veeringlusega jää tekkimist takistab. Siis ei ole muret, et raskestinähtavat läbipaistvat õhukest jääd õigel ajal ei eemaldata. Piisab ühest pöördest minutis, mis ei vigasta juhuslikku vastupuutujat. Basseini on eriti lihtne propellerit panna, aga saab ka avavette.

Sellised propellerid olid kunagi Võrtsjärves kalade ummuksisse jäämise (lämbumise) vältimiseks – jäävabad laigud propellerite kohal võimaldasid kaladel seal hapnikurikkamat vett hingamas käia. Vist korraldas seda veesegamisprojekti Võrtsjärve Limnoloogiakeskus, aga praegu ma internetist selle kohta materjale ei leidnud.

Kui veealune propellerimehhanism ummistuma kipub või muidu liiga kulukas on, siis teine viis jäätumist takistada on akvaariumipumba laadne voolik, mille kaudu vee alla aeglaselt õhumulle puhutakse. Tõusvad mullid segavad vett, tõstes põhjast soojemat pinna lähedale. Kui veekogu kaldal on soojustatud hoone, võib vooliku teise otsa sisse õhku pumpav mootor olla hoones, ise külmumise eest kaitstud.

Energia kokku hoidmiseks võib propelleri ja õhupumba kiirust automaatselt õhutemperatuurile vastavaks kohandada. Plusskraadidega pole vaja vett segada. Mida külmem õhk, seda kiiremini propeller või pump peab töötama. Kontrolleriks sobib näiteks temperatuurianduri ja releega Arduino.

Teksti ja kõne automaatse teisendamise treeningandmed

Masinõppeks on vaja suurt andmehulka. Vähese kõnelejate arvuga keele puhul on kallis palgata inimesi arvutile tekste ette lugema, et arvuti õpiks teksti kõneks teisendama. Samuti on kallis kõne kirjapanijaid palgata, et arvuti õpiks kõnet tekstiks tõlkima. Peaks leidma juba nii kõnes kui kirjas olemas olevaid tekste, mida masinõppele sööta. Üks näide on raadiointervjuud, mis ka ajalehes avaldatakse (Kuku Raadio saade Restart Postimehe majanduslehekülgedel, Toomas Sildami intervjuud). Probleemiks on suulise intervjuu toimetamine enne kirjalikku avaldamist, mis tähendab, et kõne ja tekst ei ole üksüheses vastavuses. Natuke kasu sellest siiski arvutile on, sest osad laused korduvad kõnes ja kirjas. Kõnenäidiseid ilma kirjaliku vasteta saab audiovisuaalsest ajakirjandusest hulganisti, samuti kirjalikku teksti helilise vasteta trükiajakirjandusest.

Kui koolides on tehtud etteütlusi arvutisse trükituna ja nende suuline salvestis on ka saadaval, siis saab neid arvuti treenimiseks kasutada.

Näidendite ja filmide tekstid ja helisalvestised on samuti vastavuses kõne ja kiri. Samuti laulusõnad ja laulud, aga laulu hääldus ja rütm on tavakõnest erinev, nii et see ei pruugi arvutit aidata muus kui laulude tõlkimisel heli ja kirja vahel.

Audioraamatud, mille puhul ettelugemine vastab kirjapandule, on head pikad sama häälega loetud tekstid arvuti treenimiseks.

Maailma suuremate keelte edukamad masintõlkefirmad on ilmselt leidnud palju teisi treeningandmete hulki, mida oma programmide arendamiseks kasutada.

Registratuuris aja automaatne varasemaks muutmine

Igasuguses registreerimis- ja broneerimissüsteemis võiks saada tellida endale automaatse teavituse e-kirja või SMSi teel kui vabaneb varasem aeg samaks kohtumiseks. Näiteks digiregistratuur.ee ja veebiregistratuur.ee keskkondades sama arsti juurde. See kiirendaks ravile pääsemist ja aitaks vältida tühja ooteaega tervishoiutöötajatel

Sõidueksamiaegade jaoks on sarnane süsteem tehtud: eksamiajad.ee, kust saab osta teavitusi vabanenud aegade kohta. See kolmanda osapoole rakendus teenib raha Transpordiameti ebaefektiivse järjekorrasüsteemi osaliselt turumajandusele üleviimiselt.

Edasiarendus oleks varasemaks ajaks automaatne ümberregistreerimine kui külastaja on süsteemis aega broneerides pannud kirja vahemikud, mis talle sobivad, sarnaselt Doodle kohtumiste kokkuleppimissüsteemiga. Niipea kui aeg sobivas vahemikus vabaneb, peaks süsteem lisama sinna ootel oleva isiku ja teda teavitama. Tema hilisem aeg omakorda vabaneb kellelegi teisele. Inimene peaks saama ka lisada, millist aega ta eelistab kui korraga vabaneb mitu aega, ehk peaks saama avaldada oma eelistusjärjestuse.

Veel samm edasi on siduda ajaplaneerimissüsteem kalendriprogrammiga nagu Google Calendar, nii et kui inimene muudab oma kalendris vabu aegu, siis muutuvad ka igas broneerimissüsteemis sobivaks märgitud ajad, mida inimene on soovinud endale saada kui keegi teine tühistab. Ka teiste inimeste kalendrid, kellega on kohtumisi kokku lepitud, on sellised ajaplaneerimissüsteemid. Kalendrid võivad omavahel suheldes omanikele parima kohtumisaja kokku leppida nagu vanasti sekretärid.

Puu aastarõngaste loendamine masinnägemisega

Mitmel teadusalal kasutatakse puude aastaringide andmeid. Näiteks ajaloolise metsakasvu ja keskkonnatingimuste (temperatuur, sademed) mõõtmiseks. Praegustes maailmatasemel uuringutes kasutatakse paarikümnest kohast maailmas käsitsi loendatud aastarõngaid. Seda andmehulka saaks väikese kuluga oluliselt suurendada, loendades raie käigus masinnägemisega ringe kõigilt kändudelt. Tuleb vaid igast kännust foto teha ja andmebaasi üles laadida. Metsalangetajad võivad seda teha oma telefoniga, aga lihtsam oleks, kui harvesteri või mootorsae küljes olev kaamera automaatselt kändu pildistab ja wifi piirkonda jõudes pildid üles laadib. Kui metsas andmeside on, võib ka kohe pildistamise järgselt laadida.

Praktilisest vaatepunktist oleks lihtsaim harvesteri käpa külge kaamera monteerida, mis aktiveerub käpa liigutamisel või saeheli või -vibratsiooni peale, leiab automaatselt maastikult värske kännu (nagu näotuvastus nutitelefonides), fokusseerib, teeb foto ja laadib üles kas wifi levialasse jõudes või andmeside kaudu. Probleemiks on, et kaamera saab poriseks, läheb kuhugi vastu ja katki või teeb vihm selle uduseks. Kaamera mittetöötamise saaks automaatselt tuvastada (kui pilti ei näita, siis on midagi viga) ja sellest teavitada näiteks harvesteri juhti, et ta läätse puhtaks pühiks või kaamera parandusse viiks.

Kaamera saaks ka mootorsaega töötaja kiivri külge monteerida ja samuti automaatselt aktiveerida saehääle lõppemise või puu pikaliprantsatamise ragina peale. Idee on sarnane politseinike kehakaamera või püstolikaameraga, mis tulirelvalasu peale aktiveerub.