Приложение «Лесомер»: как нейросеть может заменить ручной труд и помочь в цифровизации ЛПК России

Выставки

В настоящее время ФГИС ЛК оказывает порядка 20 тысяч государственных услуг еженедельно. Подаются и принимаются лесные декларации, отчеты об использовании лесов, отчеты ОЗВЛ, вносятся новые договоры аренды лесных участков и ДКП лесных насаждений, проходят экспертизу проекты освоения лесов, древесина предоставляется для собственных нужд граждан, и все это с использованием ФГИС ЛК.

На сегодняшний день все основные государственные услуги, связанные с использованием лесов, оказываются в системе. При этом документы не только вносятся в систему, как это было в прошлые годы с ЛесЕГАИС, но и формируются внутри ФГИС ЛК. Ко ФГИС ЛК активно подключаются не просто новые пользователи, но и целые корпоративные системы учета. Открыт сервис прямого доступа (сокращенно – СПД), через который без прямого взаимодействия с интерфейсом личного кабинета лесопользователя (сокращенно – ЛКЛ) можно подавать различные документы во ФГИС ЛК.

За это время в систему были внесены 1 499 лесничеств, 1,6 миллиона кварталов, 51 миллион выделов, 661 тысяча лесных участков, 375 тысяч лесосек. При этом внесены как сведения о границах таких объектов, так и таксационные характеристики, сведения об арендаторах и иных лесопользователях. Объекты наносятся на картографическую подложку, и их можно найти на публичной лесной карте.

Помимо этого, в систему внесены сведения о 316 тысячах складов древесины и 34 тысячах пилорам. 772 тысячи записей о транспортных средствах, из которых 362 тысячи – автомобильные ТС, и из которых 80 тысяч уже оснащены аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС и передают навигационную информацию.

Ручная цифровизация

Сегодня существуют различные решения, позволяющие автоматизировать формирование документов, и речь в первую очередь о системах компьютерного зрения и, более того, о нейросетевых решениях. Например, в Татарстане есть проекты по дистанционному мониторингу лесоизменений, при этом, основанные на нейросетях решения позволяют не только выявлять места рубки, которые и так видны человеческим глазом, но также определять и, например, угнетение древостоев вследствие различных лесопатологических факторов: болезней, вредителей.

Уже давно со спутников выявляются термоточки при возникновении лесных и ландшафтных пожаров. По авиаснимкам или снимкам с БПЛА с большой точностью определяются таксационные характеристики лесов, т. е. современные нейросети просто по снимкам с борта самолета или беспилотника могут провести лесоустройство, либо таксацию лесосеки.

Помимо лесохозяйственных документов, вручную сейчас оформляются и документы об обороте древесины, такие как электронные сопроводительные документы (ЭСД), отчеты о балансе древесины на различных объектах (ОБД). На многих малых предприятиях вручную ведется в том числе и измерение объема древесины в штабеле. Проводится точковка и физический обмер, по результатам которого выясняется объем каждой партии древесины. А я напомню, уже на сегодня в системе есть как минимум 5 млн ЭСД и 5 млн ОБД, где автоматизации формирования таких документов нет вообще, а автоматизация обмера есть, ну, дай Бог в 10–15% случаев. Это все человеко-часы.

Обмер одной машины вручную занимает минимум 5 минут, если обмерщик очень квалифицированный, а оформление того или иного документа, будь то ЭСД или ОБД, занимает еще минуту. Т. е. если примерно представить, то на 10 млн документов, мы уже потратили 60 млн человеко-минут, 1 млн человеко-часов. Все это можно перевести и в деньги. Возьмем медианную зарплату по стране – это 85 000 рублей в месяц. Также усредним и нормируем рабочее время, 22 рабочих дня в месяц, по 8 часов. Мы видим, что в месяц человек работает 176 часов, и за это время получает 85 000 рублей, а значит, за час человек получает примерно 480 рублей. Округлим до 500. Итого получится, что на обмер и оформление документов мы потратили 1 млн человеко-часов, т. е. 500 млн рублей.

В реальности эта цифра больше на порядок, так как обмер одной машины – это далеко не 5 минут, которые мы взяли изначально. Да и формирование документа с учетом периодических сбоев и зависаний системы занимает не 1 минуту. Кроме ЭСД и отчетов о приемке, есть необходимость формировать и иные типы документов, пересортировки, списания, переработки, инвентаризации, корректировки. Оформлять сделки с древесиной. Даже исправлять банальные ошибки. Так что, если копнуть глубже и взять не первые 8 месяцев, а весь год, то денежный эквивалент ручного труда будет исчисляться уже миллиардами, а может, и десятками миллиардов рублей.

Приложение «Лесомер»

На сегодня не составляет никакой проблемы создать инструмент автоматизации, и в дальнейшем цифровизации для измерения объема древесины. Уже существуют разные программно-технические решения, позволяющие по одной лишь фотографии и паре атрибутов измерить объем партии древесины. Будь то древесина в кузове лесовоза или в штабеле на земле.

Сегодня мы с коллегами из компании «Дата Солюшн» заняты разработкой такого инструмента – приложение «Лесомер» на базе нейросети, которое могло бы проводить такой обмер. И более того, предлагаем Федеральному агентству лесного хозяйства России внедрить эту нейросеть непосредственно во ФГИС ЛК, чтобы любой пользователь системы имел бы инструмент цифровизации. Станет ли нейросеть частью ФГИС ЛК, время покажет, но разработка идет полным ходом.

На данный момент мы находимся на этапе сбора первичного набора фотографий, необходимых для создания алгоритма распознавания бревен на фотографии. Мы выпустили первую версию приложения «Лесомер».

Текущая функциональность крайне проста, вы можете сделать фотографию партии и по желанию добавить подпись, указав номинальную длину, породу, объем и количество бревен. Эта фотография сохраняется у вас в телефоне, а также при наличии интернета отправляется на сервер, чтобы мы в дальнейшем смогли ее разметить и на основе такой фотографии обу­чить нейросеть.

Ледовской Максим Сергеевич, руководитель проектных направлений Data solution

Нам нужно собрать порядка 1 000 фотографий (лучше больше), на которых далее мы уже вручную разметим торцы бревен. Эта тысяча размеченных фотографий пропускается через определенный алгоритм, т. е. нейросеть. Нейросеть определяет некоторые характерные для всех размеченных областей закономерности – паттерны.

Скажем так, она видит круги характерного цвета и текстуры. И затем, просмотрев тысячу размеченных фото и запомнив различные паттерны, нейросеть начинает самостоятельно без человеческой подсказки выявлять такие паттерны уже на других, не размеченных фотографиях. Вместе с этим, нейросеть не только учится выявлять бревна, но также и сравнивать на фотографии диаметр той области, которую она распознала, как бревно, с неким эталоном на фотографии. Это может быть как эталонная линейка, так и простой стандартизированный по размеру номер государственной регистрации транспортного средства. Таким образом, нейросеть быстро проводит измерение диаметров всех бревен. Затем человек лишь указывает длину бревен, и нейросеть, пользуясь заложенными в нее формулами, рассчитывает, каков же объем штабеля на фотографии. Разумеется, нейросеть делает это существенно быстрее, чем человек, и обмер партии занимает уже не 5–10 минут, а несколько секунд, которые требуются на то, чтобы человек достал телефон, включил приложение, сделал фотографию и ввел длину бревен.

Вместе с этим после того, как нейросеть определит объем, далее можно спокойно формировать все необходимые для ФГИС ЛК документы. Например, загрузили машину, сделали фотографию. Нейросеть определила объем, также она может распознать номер госрегистрации автомобиля, и мы сможем нажать кнопку оформления ЭСД.

Тогда нам потребуется заполнить необходимые для этого документа графы, о грузоотправителе, перевозчике и так далее. После этого мобильное приложение сможет сделать полноценный ЭСД, и, если это все будет частью ФГИС ЛК, то сразу документ будет оформлен в системе, либо, если пока приложение на станет частью ФГИС ЛК, такой документ может быть направлен в государственную систему учета через сервис прямого доступа. Т.е. вне зависимости от итогового решения Рослесхоза о включении нейросети в мобильное приложение ФГИС ЛК, такое приложение будет работать. Разница только в том, будет у вас на телефоне одна иконка приложения ФГИС ЛК, или две иконки, одна для ФГИС ЛК, вторая для нашего «Лесомера», – рассказывает Ледовской Максим Сергеевич, руководитель проектных направлений Data solution.

Уже сейчас мобильное приложение, в том виде, в котором оно есть, может быть для вас полезным. Во-первых, приложение становится цифровым «блокнотом» для записи данных обмеров, при этом содержит не только данные о штабеле, но еще и его фотографию. Всегда можно при необходимости вернуться к результату измерений и посмотреть, что там за штабель. Или, например, отправить фотографию штабеля покупателю. Во-вторых, постановлением Правительства РФ № 2017 установлено законодательное требование о проведении фотофиксации транспортных средств в местах складирования древесины, ввозящих и вывозящих древесину. Как раз фотография в «Лесомере» и поможет исполнять такое требование, так как на фотографии отражаются данные о времени и месте фотофиксации. Тут главное не забыть, что при фотографировании в кадр должен также попасть номер госрегистрации автомобиля.

Скачать мобильное приложение «Лесомер» вы можете уже сейчас на RuStore, его использование является абсолютно бесплатным.

текст: Кирилл Веревочкин, Максим Ледовской
фото: компания GREENindustry, ООО «Дата солюшн»

Читайте также: