Решение по распознаванию шрифта Брайля в Yandex Cloud

На сегодняшний день Angelina Braille Reader — это уникальный продукт, который умеет распознавать тексты, написанные шрифтом Брайля. Его разработал российский программист Илья Оводов. По отзывам более 100 родителей и педагогов, которые участвовали в тестировании сервиса, использование программы радикально улучшило качество обучения незрячих и слабовидящих детей.

Запуск продукта для массового использования требовал огромных вычислительных мощностей, которые некоммерческому проекту Ильи Оводова были недоступны из-за высокой стоимости. Грант Яндекса на использование облачной инфраструктуры помог разработчику сделать сервис доступным для всех желающих и улучшить качество жизни огромного количества людей.

Первое время Angelina Braille Reader работал в тестовом режиме на домашнем компьютере разработчика. Чтобы предлагать сервис для широкого использования, было необходимо обеспечить:

• возможность хранения большого объема данных и проведения высокопроизводительных вычислений с использованием графического процессора;
• легкое и быстрое масштабирование — возможность кратного наращивания мощностей в период пиковых нагрузок;
• быстрый и безопасный доступ к сервису для всех желающих.

Кроме того, было важно упростить поддержку и обслуживание технологической базы, а также получить больше возможностей для ее развития: проект нуждался в гибкой и масштабируемой инфраструктуре.

Получив грант, Илья Оводов начал с изучения возможностей Yandex Cloud. И тут ему очень помогло то, что Яндекс напрямую консультирует дипломантов конкурса АСИ: в технической поддержке Илье подсказали, как снизить стоимость GPU-хостинга, используя прерываемые машины и группы ресурсов.

Разработчик самостоятельно развернул на платформе Yandex Cloud инфраструктуру с индивидуальными параметрами при помощи сервиса Yandex Compute Cloud, который дает возможность использовать масштабируемые вычислительные мощности для самых разных задач. При этом пользователь может самостоятельно настраивать количество имеющихся ядер, а также объем памяти и данные дисков (размер и количество).

• Для графических вычислений используются прерываемые виртуальные машины с GPU. Сервис предлагает использовать свои свободные вычислительные ресурсы по меньшей цене при условии, что эти ресурсы могут быть отозваны в любой момент. При этом остановленную виртуальную машину можно запустить снова: все данные на дисках сохраняются и при автоматическом, и при ручном выключении.
• За масштабирование при повышении нагрузки отвечает Instance Groups — компонент сервиса Compute Cloud, позволяющий в автоматическом режиме отслеживать состояние прерываемых виртуальных машин. Он может самостоятельно создавать виртуальные машины с заданными характеристиками, поддерживать нужное количество машин в группе и перезапускать прерываемые инстансы в случае их остановки.

Технологии Yandex Cloud позволяют получать быстрый и безопасный доступ к Angelina Braille Reader из любой точки мира.

О планах

Следующая цель разработчика — в течение года перевести Angelina Braille Reader на хостинг без GPU, уменьшив аппетит нейронных сетей.

В данный момент Илья занят разработкой нового пользовательского интерфейса на русском и английском языках. Angelina Braille Reader уже распознает тексты на английском языке, а в ближайшее время научится работать и с English Braille Grade 2 — системой сокращений, которая активно используется при письме шрифтом Брайля на английском языке.

Перевод распознанного текста на другие языки упирается в наборы данных для машинного обучения и тестирования. К решению этой задачи планируется приступить в ближайшем будущем.

Остаток гранта создатель Angelina Braille Reader планирует потратить на использование облака для исследовательской работы.

Основатель Angelina Braille Reader получил в свое распоряжение грант на передовые облачные технологии, а также консультацию, как наиболее оптимально расходовать эти ресурсы и как разворачивать решение в Yandex Cloud. Сервис стал доступным для всех желающих и улучшил качество жизни огромного количества людей.

История взаимоотношений Yandex Cloud с проектом для распознавания азбуки Брайля — это пример применения технологии облака в решении сверхзадачи, на которую не было и не будет коммерческого запроса. Уникален сам продукт Angelina Braille Reader — он важен для огромного количества людей и создается не ради коммерческой прибыли (экономии ресурсов, роста продаж и т. д.), а для улучшения качества жизни пользователей.

В России более 100 тысяч незрячих, из них 15 тысяч — это дети. Целевая аудитория сервиса — их родители, преподаватели специализированных школ и педагоги, которые работают в образовательных организациях по инклюзивной схеме.

Для того чтобы понимать написанное «брайлем», надо знать не только 63 символа брайлевского алфавита, но и их возможные комбинации, с помощью которых записывается самая разная информация: от текстов на разных языках до математических формул и нот.

Но основная трудность не в этом. Брайлевский текст — это белые выступающие точки на белом фоне. Именно так выглядят и школьные учебники, и письменные работы учеников. Читать их глазами очень сложно даже для профессиональных тифлопедагогов, работающих с детьми с нарушениями зрения. Это не только утомительно, но и небезопасно, так как может привести к снижению остроты зрения самих педагогов. Использование Angelina Braille Reader поможет им снизить нагрузку на глаза. Более того, преподаватель, не знающий азбуки Брайля, с помощью сервиса может проверять работы незрячих учеников.

Алгоритм Angelina Braille Reader можно использовать для оцифровки брайлевских книг и учебных пособий. Он может помочь в дистанционном обучении детей и взрослых, которые читают руками. А еще упростить организацию участия слабовидящих школьников во всероссийских олимпиадах. Сейчас работы таких детей сначала вручную «переводятся» с алфавита Брайля, а только потом проверяются, что требует помощи специально подготовленных педагогов и занимает много времени. С Angelina Braille Reader олимпиады для незрячих учеников могут стать массовыми и доступными в любом регионе.