Дмитро – це гордість України, мирної, незалежної, сильної і квітучої, яка буде після Перемоги. Поки для того, щоб юні генії – майбутнє України, могли прославляти нашу державу, працюють Збройні сили України.
Дмитрові Лапку — 17. У 10 класі він став бронзовим призером Всеукраїнської олімпіади з інформатики, а його наукові роботи для МАН двічі перемагали у своїх номінаціях. Перша також виборола срібло на міжнародній виставці винаходів INOVA в Хорватії.
Інтерв’ю юного генія публікує DOU.ua.
Останній проєкт Дмитра під назвою «Система навігації літального апарата в умовах урбаністичного ландшафту» привернув увагу розробників дронів. Вони запропонували хлопцю фінансування для реальних випробувань.
За словами Дмитра, якщо все вдасться, то такому безпілотнику не потрібен буде інтернет, GPS-навігація тощо, його буде неможливо заглушити засобами РЕБ. БПЛА сканує будівлі і, орієнтуючись на дані мапи, визначає свою позицію.
Юний киянин завжди цікавився програмуванням. Згодом “дійшов до того рівня, коли ігри перестали цікавити, а олімпіадне програмування навпаки”.
Я писав дві роботи для МАНу. Першу — в 10 класі, про посадку модуля на Марс. На це мене надихнула історія Perseverance. Тоді подумалось, що оскільки в теорії це відносно нескладний процес, то варто спробувати навчити штучний інтелект керувати ним: визначати, куди краще сісти, які нахили робити в різні боки тощо.
Тренував ШІ сідати на різноманітні поверхні, які генерував. Наприклад, модуль мав різні тактики сідання на сильно похилій поверхні. На всеукраїнському етапі МАНу я з цією роботою виграв у категорії «Системи та технології штучного інтелекту. Кібербезпека». А на Міжнародній виставці винаходів INOVA в Хорватії здобув з нею ж срібну медаль. Могло бути й золото, але під час демонстрації журі мій модуль один раз «упав». Я хотів показати найскладніші поверхні: марсохід вибрав погане місце для посадки, сів, але не зміг закріпитися, почав зісковзувати. Думаю, це трохи зіпсувало враження.
Навігація, яку не можна заглушити засобами РЕБ
Коли я захопився ШІ, побачив, наскільки штучний інтелект — широка тема. Але саме нейронні мережі не дуже складні. Я зрозумів основи з відео на YouTube, де багато схожих задач. Наприклад, перегонова машинка їде трасою, їй треба максимально швидко проїхати коло. І нейронки знаходять найкращі траєкторії, місця прискорення, гальмування тощо. Я зрозумів, що й сам можу створити щось схоже.
Почав робити подібні програми: машинка щось об’їжджає, вимірює дистанцію до стін тощо. Навесні 2023 року мені спала на думку ідея: «А якщо так само навчити робити дрон, тільки він літатиме не по трасі, а по місту?».
Довгий час це залишалося на рівні задуму, оскільки я не знав, як навчити штучний інтелект опрацьовувати стільки даних. І ось на початку 11 класу подумав: можна ж узагалі зробити це не за допомогою ШІ, а суто алгоритмічно. Тобто написати хитрий алгоритм, який буде брати виміри до будинків і знаходити, де саме в місті перебуває безпілотник. Мене надихало, що так можна створити повністю автономний БпЛА, незалежний від інтернету чи GPS-навігації. Це корисна розробка, на яку має бути попит.
По суті, це навігація, яку не можна заглушити засобами РЕБ, вона орієнтується на особливості рельєфу (до нього можна віднести й будинки). Подібні системи почали розробляти ще в 1990-х роках, їх використовували в крилатих ракетах Tomahawk, Storm Shadow тощо. Але ті орієнтувалися саме на особливості рельєфу: гори, річки, перепади висот — і за ними визначали своє місцеположення.
Я ж вирішив орієнтуватися на будівлі, оскільки це може бути перевагою. Адже щоб бачити та сканувати багато рельєфу, треба летіти доволі високо. А моя система дозволяє дрону летіти не над будівлями, а на їхньому рівні — приблизно на висоті 7-го поверху. Вона має далекомірити по напрямках у різні боки, паралельно до землі, тим самим заміряючи відстань до будівель.
Якщо говорити про власне БпЛА, у них часто буває камера знизу, дані з якої порівнюються з інформацією Google Maps. Але сканування саме будівель мені ще не траплялося. Наявний варіант має суттєві недоліки. Супутник бачить землю з дуже великої відстані, видає вертикальну проєкцію. Тому коли дрон летить і сканує камерою зверху, то будівлі виглядають викривлено. Це треба враховувати та якось по-хитрому обробляти зображення. Оскільки моя система дозволяє пересуватися низько, це суттєво спрощує завдання. Тобто унікальність моєї розробки в тому, що я беру перспективу не зверху, а зсередини.
Чому я розроблював цю систему? Теоретично її можна ставити на дрони стратегічного ураження, які летять на дуже велику дальність, — у цьому вбачаю найбільшу користь. Наприклад, якщо треба уразити якийсь об’єкт у місті, то на підльоті до нього БпЛА буде знижуватися на рівень будівель і рухатися до цієї цілі. Міста зазвичай краще насичені засобами ППО, ніж околиці міст, тому безпілотники часто збивають уже в населених пунктах. А так дрон може долетіти до міста за іншою системою навігації, а потім перемкнутися на мою — і збити його буде майже неможливо.
Окрім того, я думав про цивільне застосування — виникла ідея дуже швидкої доставки вантажів по місту. GPS інколи може глючити. Ті ж глушилки для нього легко знайти, вони дешеві. Тому «віддавати» дрон повністю на GPS небезпечно. З моєю системою безпілотник зможе швидко та надійно долетіти з точки А в точку Б.
«Мені написали розробники дронів з пропозицією стати спонсорами»
Наприкінці того року багато медіа написали про мою розробку. Через хайповий заголовок один такий матеріал навіть потрапив до новин Google. Знайомі мені казали: «О, ми про тебе читали». У цих статтях згадували, що для старту реальних випробувань мені потрібно близько 15 тисяч гривень.
Відтак мені написали розробники дронів з пропозицією стати спонсорами, допомогти технічно. Домовленість була така: я вибираю потрібні компоненти, роблю список закупівлі, а вони дають гроші на електроніку. Отож я придбав FPV-дрон, пульт та ще дещо позичив у знайомих — і завдяки цьому зміг почати наступний етап проєкту.
«Поки що я готовий працювати суто за досвід й інші бонуси — ту ж електроніку»
Над проєктом працюємо вп’ятьох разом з моїми друзями. За свою роботу ми отримуємо невелику оплату. Але поки що я готовий працювати суто за досвід й інші бонуси — ту ж електроніку. Як так виходить? Я відразу наперед не знаю, яку мені треба зробити систему: прототип може бути на основі однієї моделі, а потім доводиться щось докупити, поміняти. У результаті в мене залишається якась кількість різних мікросхем. Тож з таких проєктів я отримую багато досвіду в хардвері та певну електроніку, яка залишається в мене.
«Я здобув золоту медаль на Genius Olympiad у США»
Ще минулого року я здобув золоту медаль у категорії «Програмування» на Genius Olympiad, яка відбувалася у США на базі Рочестерського технологічного інституту. Цікаво, що туди я вклав найменше ресурсів порівняно з іншими проєктами, але отримав хороший результат. Це міжнародна олімпіада й доволі крута — наприклад, поїздку до США повністю оплачували. Але змагання специфічне — суто екологічного спрямування, тому його переважно розглядають як конкурс наукових проєктів. Більшість їдуть туди з розробками про забруднення планети в галузі біології, хімії тощо. Ще там є креативне письмо, поезія — відомі категорії з великою конкуренцією, чого не скажеш про програмування.
У мене є мрія заснувати власну IT-компанію, але поки що вона доволі абстрактна. Можливо, в основі лежатиме одна з моїх поточних розробок. Думаю, це перспективніше, ніж просто працювати програмістом. Гарні спеціалісти отримують високу заробітну платню, але все одно впираються у верхню межу прибутку. У керівника компанії таких границь немає.