Устройства для комплексной оценки качества сварных соединений на основе уникальной интеллектуальной технологии (ИИ) разработали ученые Южного федерального университета (ЮФУ), сообщает 5 декабря пресс-служба вуза.

Прототип программно-аппаратного комплекса, созданный в ЮФУ, демонстрирует высокие производительность, точность и достоверность результатов оценки качества сварных соединений.

Результаты исследования представлены в статье «Машинное обучение и 3D-реконструкция поверхности материалов для неразрушающего контроля», опубликованной в журнале Sensors.

Разработке комплекса предшествовал проведенный коллективом Международного исследовательского института интеллектуальных материалов (МИИ ИМ) ЮФУ цикл исследований, в которых определялись рутинные задачи, решаемые сейчас на производстве человеком-экспертом, чтобы автоматизировать и интеллектуализировать их.

Ученые остановили свой выбор на решении проблем неразрушающего контроля дефектов сварных соединений, а также получения данных о структуре материала и его физико-химических свойствах. Автоматизация таких задач позволит сократить затраты времени и ресурсов и одновременно повысить качество контроля.

Доцент МИИ ИМ ЮФУ Олег Карташов рассказал о проделанной коллективом работе: «Наш ключевой результат — интеллектуальная технология оценки качества сварных соединений на основе совместной интеграции мультимодальных данных визуального и акустико-эмиссионного контроля с поддержкой трехмерной реконструкции поверхности тестируемого объекта».

Разработчики создали модель улучшенной версии когнитивных функций эксперта, в которой его заменил искусственный интеллект с цифровыми «глазами» и «ушами», значительно более чувствительными, чем человеческие.

Разработка программы ИИ велась на методологических и технологических концепциях глубокого обучения, компьютерного зрения и интеллектуального анализа данных «умных» сенсоров и датчиков.

Первые испытания прототипа продемонстрировали высокий уровень достоверности и устойчивости результатов контроля, который соответствовал и в некоторых случаях превосходил экспертный, требуя при этом лишь номинального участия оператора.

«Если рассматривать полученные результаты с позиции конечного рыночного продукта или услуги, можно говорить о недорогом, экономичном инструменте, не требующем особой подготовки оператора или особых условий эксплуатации», — пояснил Олег Карташов.

Он отметил, что примененный командой подход отличает от существующих аналогов низкая вычислительная сложность, увеличивающая быстродействие комплекса, а также высокая точность и достоверность результатов.

В продолжение работ по неразрушающему контролю ученые намерены разработать универсальный программный инструментарий для интеллектуального онлайн-контроля дефектов поверхности продукции при конвейерном производстве.

Также в их планах создание сложных кибер-физических систем синтеза и диагностики функциональных наноматериалов, которые смогут ускорить процессы создания новых материалов и внедрения их в промышленность.