Hackathon este un eveniment în care mai mulți programatori colaborează pentru dezvoltarea unui proiect software. Durata unui hackathon este de obicei între o zi și o săptămână. Unele hackathoane au doar un scop educațional sau social, pe când în alte cazuri scopul final este crearea unui program funcțional.
Fiind pasionați de tehnologie, am fost prezenți ca sponsori în cadrul acestei competiții. Concursul a fost organizat de Facultatea de Automatică, Calculatoare și Inginerie Electrică și Electronică în perioada 4-5 Noiembrie. Prezentarea ideilor, dar și a proiectelor s-a desfășurat pe platforma Microsoft Teams.
Echipele participante au avut de găsit o soluție pentru tehnologizarea sistemului medical din România. Scopul principal al acestei tehnologizări este de a preveni infectarea cu SARS-CoV-2. Premiile au fost pe măsură și diversificate de la vouchere, plăci de dezvoltare Raspberry Pi 4 și tablete până la o imprimantă 3D.
Ne-am gândit că ar fi frumos dacă am afla câteva detalii din interiorul echipelor așa că le-am pus câteva întrebări. Au avut plăcerea să ne răspundă echipele Cyber Ninjas, Bluecat, Integeres/ IT-BOOM și ABCXYZ/PC Master Race, primii dintre ei fiind chiar și cei câștigători.
CyberNinjas: Motivul principal a fost oportunitatea de a ne exersa abilitățile de programare și de a lucra cu tehnologii noi pentru a dezvolta și implementa algoritmi de prevenire a virusului SARS-COV-2.
Bluecat: Ideea de a putea participa la un proces care sa aibă ca rezultat un efect pozitiv pentru comunitate, mai ales în condițiile actuale.
Integers/ IT-BOOM: Deja știam tematica, respectiv crearea unui algoritm pentru a diminua răspândirea virusului SARS-CoV-2, și ne-am gândit că ne putem folosi cunoștințele acumulate pentru a ajuta.
ABCXYZ/PC Master Race: Am mai participat si la alte concursuri de genul si mi s-a parut interesant.
CyberNinjas: Concursul s-a desfășurat pe o perioada scurtă de timp, respectându-se conceptul de Hackathon, unde în numai 24 de ore de la startul concursului echipa a trebuit să dezvolte un program software pe baza plăcii Raspberry Pi 4.
Bluecat: Concursul s-a desfășurat in cursul a 24 de ore. Am aflat înaintea concursului că tema generală va fi “un sistem de supraveghere pentru prevenirea raspandirii covid-19”. După aflarea temei specifice “identificarea persoanelor care merg pe culoarul greșit pentru direcția lor de mers utilizând un kit raspberry pi și o cameră web”, am început brainstoring-ul și ne-am pus pe treabă. La final am putut să prezentăm ideea pe care am ales-o, dar și să vedem modul de gândire al celorlalți participanți.
Integers/ IT-BOOM: Din cauza pandemiei am fost toți membrii echipei la distanta, însă ne-am descurcat de minune și munca in echipa și-a spus cuvântul având în vedere succesul obținerii unui algoritm funcțional.
ABCXYZ/PC Master Race: Concursul s-a desfasurat destul de ok. Timpul a fost putin cam scurt, dar in rest ne-am descurcat.
CyberNinjas: Pentru rezolvarea problemei am luat în calcul principalele cauze ce duc la răspândirea virusului și am lucrat în eliminarea sau diminuarea lor prin algoritmi ce sesizează respectarea distanței dintre persoane și mai ales determinarea purtarii măștilor protective.
Bluecat: Am vrut de la început să construim un sistem aplicabil pe două culoare de mers, chiar dacă minimul era doar unul. De aici a venit partea complicată, dar după ce ne-am blocat o perioadă la modul de detecție al persoanelor care sunt cu spatele la cameră, ne-am dat seama că diferența dintre ele și cele cu fața la cameră era chiar „fața”. Probabil realizarea a fost încetinită de emoții.
Integers/ IT-BOOM: Toți membrii echipei am adus idei, iar prin democrație am ales-o pe cea mai buna.
ABCXYZ/PC Master Race: Pai ideea initiala a fost extrem de simpla, not much to think: Ceva care sa avertizeze cand persoanele se apropie unele de altele prea mult, si cand acestea nu poarta masca.
CyberNinjas: A fost dificil la început până ne-am familiarizat cu documentația librăriilor care au fost necesare în alcătuirea programului cât și la calibrarea sa pentru o mai bună acuratețe și timp de reacție.
Bluecat: Da, camera de pe raspberry prelucra foarte puține frame-uri pe secundă la o acuratețe mai mare a detectării, dar, după mai multe ajustări, am găsit un echilibru între viteză și precizie. Timpul a fost de asemenea un factor care a îngreunat situația, proiectul fiind terminat cu 20 de minute înainte de predare și prezentarea făcută în 15 minute imediat după ce am terminat proiectul.
Integers/ IT-BOOM: Da, prima data am incercat sa folosim metoda detectării fetelor umane, însă având o limitare hardware, am găsit o soluție mai optima, respectiv detecția mișcării, astfel nefiind necesar un ulterior overclock al platformei.
ABCXYZ/PC Master Race: Au fost cateva dificultati, in special legate de anumite librariii si package-uri pe care nu reuseam sa le configuram cum trebuie, dar si legat de faptul ca acel Raspberry se incalzeste foarte tare cand proceseaza foarte multe cadre/s.
CyberNinjas: Un astfel de proiect cu o dezvoltare mai amplă în timp, și cu câteva îmbunătățiri hardware mai mult ca sigur ar putea să diminueze răspândirea virusului, întrucât folosirea unei astfel de tehnologii ar ajuta exponențial în monitorizarea cât și coordonarea persoanelor din incinte unde riscul de infectare este crescut.
Bluecat: Da, credem ca implementată la un nivel mai amplu și actualizată constant, atât pe partea de hardware, cât și de software, poate stimula respectarea regulilor de prevenire a covid într-o încăpere.
Integers/ IT-BOOM: Sigur că da, in majoritatea locurilor aglomerate au culoare destinate unui anumit sens de mers, tocmai pentru o buna organizare și a evita contactul „face tot face” între oameni.
ABCXYZ/PC Master Race: Daca ar fi sa vorbim despre acest proiect, insa realizat corespunzator (nu in 24h 😊), cu un design adecvat, pe un hardware mai puternic care sa permita procesarea imaginilor macar in 30fps, atunci da, probabil ca ar fi foarte folositor.
CyberNinjas: Pentru realizarea proiectului s-au folosit ca și componente hardware placa de dezvoltare Raspberry Pi 4 cu 4 GB RAM împreună cu o cameră video de 8 MP compatibilă cu această placă .Ca și sistem de operare am ales pe cel oficial de la Raspberry Pi deși se putea folosi și o versiune de Ubuntu, acestea două fiind relativ similare ca și funcționalitate cât și compatibilitate cu placa de dezvoltare, iar ca limbaj de programare folosit am preferat Python 3.8.6 intru cât echipa este familiarizate deja cu acesta. Desigur la baza proiectului stau Open CV, Tenserflow și multe alte librării adiționale bazate pe prelucrarea imaginilor, ce au făcut posibilă realizarea acestui proiect.
Bluecat: Limbajul de programare folosit a fost python, iar librăriile, numpy și opencv. Pentru detecție am folosit metodele HAAR Cascade și HOG Detector.
Integers/ IT-BOOM: Pentru hardware am folosit camera Rasppbery Pi Camera V2 și platforma Raspberry Pi 4 4Gb iar pentru software principala librărie folosita pentru procesarea dar și editarea imaginilor video a fost OpenCV
ABCXYZ/PC Master Race: Am folosit resursele hardware oferite de catre organizator(Raspberry Pi4 + camera pi v2 noIR), impreuna cu diverse scripturi si programe ce tin de inteligenta artificiala, gasite in mediul on-line, pe care le-am modificat si adaptat in functie de nevoi.
CyberNinjas: Îmbunatățiri se pot face atât pe partea de hardware prin eficientizarea resurselor plăcii de dezvoltare cât și din punct de vedere software unde o gamă largă de parametri ce pot fi impuși programului pot determina alte cauze de răspândire a virusului cum ar fi frecventa atingerii diferitelor suprafețe ce se contaminează și pot transmite virusul.
Bluecat: Da, ne-am gândit și la identificarea persoanelor care nu poartă mască și la o interfață mult mai prietenoasă. De asemenea am fi vrut să adăugăm și implementarea distanțării sociale prin linii orizontale calibrate (cel puțin în faza de început) manual și conectarea la un server pentru a face sistemul accesibil de pe alte device-uri.
Integers/ IT-BOOM: Îmbunătățiri pot fi aduse atât software cât și hardware, spre exemplu s-ar putea îmbunătăți precizia făcând teste pe teren, eventual s-ar putea conecta un sistem audio prin mufa Jack de 3.5mm al Raspberry-ului și astfel se pot crea și atenționări audio. In mod special ne-am dori sa atașăm 2 servomotoare cu un led roșu, acesta sa creeze o fanta de lumina (de diametrul aproximativ de 1.5-2m) și să mute lumina pe fiecare caz de violare de sens.
ABCXYZ/PC Master Race: Probabil ca am putea sa aducem imbunatatiri. Ne gandeam in special la un sistem de buffering a frame-urilor de la camera, pentru o acuratete mai mare a detectiei, si un sistem de alarmare folosind semnale sonore si/sau mesaje text.
