Студенческая разработка может повысить точность прогнозирования доставки грузов в 8 раз

В МФТИ прошел Образовательный форум по математике, искусственному интеллекту и физике. Студенты со всей страны соревновались в решении кейсов от компаний-партнеров вуза. Холдинг РЖД предложил написать программу для прогнозирования сроков доставки грузов. У ребят получилось: при внедрении ИТ-решения точность прогнозов может вырасти в восемь раз.

Обязательная часть Образовательного форума МФТИ – это хакатоны. Организаторы традиционно формируют их темы на основе запросов предприятий и научно-исследовательских организаций. В этом году участники выбирали из трех кейсов:
•    «Прогнозирование сроков доставки товаров» от РЖД;
•    «Мультимодальная модель склонности к покупке продуктов» от Сбера;
•    «Мультикамерное распознавание места» от Научно-образовательного центра Когнитивного моделирования МФТИ.

Форум объединил студентов из технических и гуманитарных вузов со всей России: СПбГУ, ЮФУ, БГТУ им. В.Г. Шухова, ВолГУ, ВолгГТУ, МФТИ, ИТМО, МАИ и др. Для участия в хХакатоне ребята разделились на 17 команд. Качество их программных решений оценивали на платформе Яндекс. Контест, помимо этого студенты презентовали свои проекты строгому жюри.

«Перед организаторами стояли цели – познакомить участников с современными, практически применимыми технологиями искусственного интеллекта и показать, что они востребованы в ведущих компаниях и исследовательских организациях. Еще одна цель – привлечение студентов на стажировки на предприятия, использующие технологии ИИ», – поделился заведующий Лабораторией интеллектуального транспорта Центра когнитивного моделирования МФТИ, старший научный сотрудник AIRI, кандидат технических наук Дмитрий Юдин.

Такие мероприятия полезны для вуза, компаний-партнеров и студентов. Для МФТИ это хорошая возможность в очередной раз собрать на своей площадке талантливых студентов со всей России и предложить им продолжить обучение в магистратуре и аспирантуре по ИИ-направлениям. Студенты получают опыт работы с реальными кейсами, находят новые знакомства и устраиваются на стажировку или работу в лучшие компании страны. Представители бизнеса могут отобрать самых способных участников и пригласить их в свою команду.

Иногда нестандартный взгляд на задачи хакатонов помогает повысить качество и надежность действующих промышленных решений. Так, хорошие результаты команды показали в кейсе РЖД. Студенты писали программы для прогнозирования сроков доставки грузов. Ребята получили исходную информацию: станции отправления и прибытия Московской железной дороги и историческое время прохождения поездом этого маршрута. Всего 1500 записей. Цель – проанализировать исторические данные и улучшить точность расчета времени доставки.

Для решения задачи нужно было совместить классические алгоритмы построения логистики с методами искусственного интеллекта, а именно с технологией бустинга. При таком подходе на каждом шаге модель обучается с использованием данных об ошибках предыдущих.

У РЖД есть онлайн-калькулятор для расчета сроков доставки. С его помощью клиенты Холдинга могут примерно оценить, когда груз придет на нужную им станцию. Но движение грузовых поездов – очень сложный процесс. Поезда стоят на сортировочных станциях, задерживаются на разгрузке и погрузке. Все это очень сильно влияет на сроки. Онлайн-калькулятор не всегда дает точные результаты: иногда система делает расчет с ошибкой в сутки. По результатам участников хакатона отклонение составило всего 3–4 часа.

«Именно за счет машинного обучения без подробного построения маршрута удается получить достаточно корректные данные по срокам. У участников хакатона, например, не было списка промежуточных станций. Они не знали, сколько времени поезда будут стоять на этих станциях. Тем не менее получились очень даже точные прогнозы. В перспективе, возможно, мы будем внедрять технологию в проекты РЖД. В первую очередь они будут предназначены для внешних пользователей. Во внутренней работе такие разработки не совсем применимы, нужна более высокая точность. А для систем общего информирования это хорошее решение», – рассказал ведущий эксперт ПКТБ-ЦЦТ ОАО «РЖД» Алексей Румянцев.

В треке РЖД победителями стали сразу две команды: «Фит Предикт» (НГУ, МФТИ, УрФУ, ПГНИУ) и «Паровозик из Ромашково» (ИТМО, ПНИПУ, НИУ МГСУ, СПбГЭТУ «ЛЭТИ»). Ребята получили дипломы, памятные призы и приглашения пройти собеседования на стажировку в команду железнодорожников.

Фото: Дмитрий Юдин