Original Title: PNT 智能服务
Source: doi.org/10.11947/j.AGCS.2021.20210051
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

សេវាកម្មឆ្លាតវៃ PNT (ការកំណត់ទីតាំង ការរុករក និងការកំណត់ពេលវេលាឆ្លាតវៃ)

ចំណងជើងដើម៖ PNT 智能服务

អ្នកនិពន្ធ៖ Yuanxi YANG (State Key Laboratory of Geo-Information Engineering), Cheng YANG (School of Land Science and Technology, China University of Geosciences), Xia REN (State Key Laboratory of Geo-Information Engineering)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 Acta Geodaetica et Cartographica Sinica

វិស័យសិក្សា៖ Geomatics and Navigation

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះផ្តោតទៅលើការអភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធកំណត់ទីតាំង ការរុករក និងការកំណត់ពេលវេលា (PNT) ដោយដោះស្រាយបញ្ហានៃការបញ្ចូលបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ដើម្បីបង្កើតសេវាកម្ម PNT ឆ្លាតវៃដែលអាចសម្របតាមតម្រូវការអ្នកប្រើប្រាស់ និងបរិស្ថានស្មុគស្មាញ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់ការវិភាគទ្រឹស្តីដើម្បីរៀបចំក្របខ័ណ្ឌបច្ចេកទេស និងលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យគោលសម្រាប់សេវាកម្ម PNT ឆ្លាតវៃ ដោយបំប្លែងចំណេះដឹងរបស់អ្នកជំនាញទៅជាប្រព័ន្ធរៀនម៉ាស៊ីន (Machine Learning)។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Supervised Learning (Neural Networks) for PNT
ការរៀនមានការត្រួតពិនិត្យ (Supervised Learning) សម្រាប់ប្រព័ន្ធ PNT
មានសមត្ថភាពខ្ពស់ក្នុងការកសាងទំនាក់ទំនងមុខងារកំហុស និងអាចកែតម្រូវកំហុសប្រព័ន្ធ (Systematic errors) បានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនៅពេលមានទិន្នន័យបណ្តុះបណ្តាលគ្រប់គ្រាន់។ ទាមទារទិន្នន័យដែលមានស្លាក (Labeled data) យ៉ាងច្រើន និងមានភាពស្មុគស្មាញក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ប្រសិនបើបរិស្ថានផ្លាស់ប្តូរលឿន។ ប្រើប្រាស់ប្រកបដោយជោគជ័យក្នុងការរកឃើញរលកសញ្ញាច្រើនជាន់ (Multipath recognition) នៅក្នុងប្រព័ន្ធ GNSS និងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងម៉ូដែលឌីណាមិក។
Unsupervised Learning (Clustering) for PNT
ការរៀនគ្មានការត្រួតពិនិត្យ (Unsupervised Learning) សម្រាប់ប្រព័ន្ធ PNT
មិនត្រូវការចំណេះដឹងមុន ឬទិន្នន័យដែលមានស្លាកនោះទេ ដែលស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យបរិស្ថានដែលមិនស្គាល់។ លទ្ធផលអាចមានភាពមិនច្បាស់លាស់ ឬពិបាកក្នុងការផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយគ្មានទិន្នន័យគោល (Ground truth) សម្រាប់ប្រៀបធៀប។ អាចប្រើប្រាស់សម្រាប់ការស្វែងរកសញ្ញាផ្កាយរណបប្រភេទ NLOS (Non-Line-Of-Sight) និងការធ្វើបណ្តុំ (Clustering) ពីទម្លាប់តម្រូវការរបស់អ្នកប្រើប្រាស់។
Adaptive Kalman Filter
តម្រង Adaptive Kalman (ការរួមបញ្ចូលទិន្នន័យបែបប្រពៃណី)
ងាយស្រួលក្នុងការគណនា និងអាចកែសម្រួលម៉ូដែលចៃដន្យ (Stochastic model) ដោយស្វ័យប្រវត្តិផ្អែកលើភាពមិនប្រាកដប្រជានៃទិន្នន័យ។ មានកម្រិតក្នុងការសម្របខ្លួនទៅនឹងបរិស្ថានស្មុគស្មាញខ្លាំង បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបច្ចេកទេស Deep Learning។ ដើរតួជាទម្រង់មូលដ្ឋាននៃការរួមបញ្ចូលទិន្នន័យឆ្លាតវៃ ដោយកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលពីភាពមិនប្រក្រតីនៃម៉ូដែលឌីណាមិកក្នុងការរុករក។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ឯកសារនេះមិនបានបញ្ជាក់ពីការចំណាយហិរញ្ញវត្ថុជាក់លាក់នោះទេ ប៉ុន្តែបានសង្កត់ធ្ងន់លើតម្រូវការធនធានទិន្នន័យ និងសមត្ថភាពគណនាខ្ពស់សម្រាប់ការបណ្តុះបណ្តាលម៉ូដែល AI។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ឯកសារនេះគឺជាការស្រាវជ្រាវបែបទ្រឹស្តី និងការរៀបចំក្របខ័ណ្ឌគំនិតបច្ចេកទេស ដោយមិនមានការប្រើប្រាស់សំណុំទិន្នន័យតំបន់ ឬប្រជាសាស្ត្រជាក់លាក់ណាមួយឡើយ។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ការខ្វះខាតទិន្នន័យ PNT ក្នុងស្រុក និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញសេវាវាស់វែង អាចជាឧបសគ្គចម្បងក្នុងការបណ្តុះបណ្តាលម៉ូដែល AI ឱ្យបានត្រឹមត្រូវទៅនឹងបរិបទភូមិសាស្ត្រជាក់ស្តែង។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ទោះបីជាបច្ចេកវិទ្យានេះស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលអភិវឌ្ឍន៍ក៏ដោយ ក៏ទ្រឹស្តីសេវាកម្ម PNT ឆ្លាតវៃមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការកសាងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធឌីជីថលនៅកម្ពុជា។

ជារួម ការត្រៀមខ្លួនអនុវត្តសេវាកម្ម PNT ឆ្លាតវៃ នឹងក្លាយជាកាតាលីករដ៏សំខាន់ក្នុងការជំរុញសេដ្ឋកិច្ចឌីជីថល និងប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៅប្រទេសកម្ពុជាឱ្យកាន់តែមានទំនុកចិត្ត និងប្រសិទ្ធភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ PNT និងសេនស័រ (Sensors): និស្សិតត្រូវចាប់ផ្តើមសិក្សាពីទ្រឹស្តីប្រព័ន្ធរុករក GNSS និងការវាស់វែង ដោយអនុវត្តការប្រមូលទិន្នន័យតាមរយៈឧបករណ៍ RTK-GPS ឬកម្មវិធីកូដបើកចំហ RTKLIB ដើម្បីយល់ពីប្រភពនៃកំហុស (Errors)។
  2. កសាងជំនាញ Machine Learning សម្រាប់ទិន្នន័យអវកាស: រៀនសរសេរកូដភាសា Python និងប្រើប្រាស់បណ្ណាល័យ TensorFlowScikit-learn ដើម្បីអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយ (Algorithms) ដូចជា K-means សម្រាប់ធ្វើចំណាត់ថ្នាក់ទិន្នន័យទីតាំង។
  3. សាងសង់ម៉ូដែលតម្រងទិន្នន័យឆ្លាតវៃ (Intelligent Filtering Model): ប្រើប្រាស់ភាសា MATLABPython ដើម្បីអភិវឌ្ឍន៍ម៉ូដែល Adaptive Kalman Filter ដោយសាកល្បងរួមបញ្ចូលទិន្នន័យពី GPS និងសេនស័រ IMU របស់ស្មាតហ្វូន។
  4. អភិវឌ្ឍប្រព័ន្ធសាកល្បង Knowledge Graph តូចមួយ: សាកល្បងប្រើប្រាស់ Neo4j ដើម្បីបង្កើត Knowledge Graph ដែលផ្ទុកនូវវិធាន (Rules) ឬលក្ខខណ្ឌនៃភាពជឿជាក់នៃទិន្នន័យ PNT ក្នុងស្ថានភាពអាកាសធាតុ ឬទីតាំងខុសៗគ្នានៅកម្ពុជា។
  5. ស្រាវជ្រាវ និងបង្កើតដំណោះស្រាយសម្រាប់បរិស្ថានដែលគ្មានសញ្ញា (NLOS): ធ្វើគម្រោងស្រាវជ្រាវតូចមួយដោយប្រមូលទិន្នន័យទីតាំងនៅតាមអគារខ្ពស់ៗក្នុងទីក្រុងភ្នំពេញ រួចប្រើប្រាស់ Deep Learning ដើម្បីរៀនសម្គាល់និងកែតម្រូវសញ្ញាដែលឆ្លុះ (Multipath signals)។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Positioning, Navigation and Timing (PNT) PNT គឺជាប្រព័ន្ធសមាហរណកម្មដែលផ្តល់នូវព័ត៌មានអំពីទីតាំង (កន្លែងដែលអ្នកនៅ), ការរុករក (របៀបធ្វើដំណើរទៅគោលដៅ), និងពេលវេលា (ពេលវេលាជាក់លាក់ និងស្របគ្នា) យ៉ាងសុក្រឹតបំផុត ដើម្បីគាំទ្រដល់ប្រតិបត្តិការហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់ៗ និងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។ ដូចជាកម្មវិធី Google Maps នៅក្នុងទូរសព្ទរបស់អ្នក ដែលប្រាប់អ្នកថាអ្នកនៅឯណា ត្រូវទៅផ្លូវណា និងត្រូវចំណាយពេលប៉ុន្មានទើបដល់ទីតាំងនោះ។
Knowledge Graph គឺជាការរៀបចំបណ្តាញទិន្នន័យដែលភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងរវាងគំនិត ឬព័ត៌មានផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីឱ្យម៉ាស៊ីន (កុំព្យូទ័រ) អាចយល់ពីអត្ថន័យ និងទាញយកចំណេះដឹងរបស់អ្នកជំនាញ (Expert Knowledge) មកធ្វើការវាយតម្លៃ និងសម្រេចចិត្តដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅក្នុងការផ្តល់សេវាកម្ម។ ដូចជាផែនទីគំនិត (Mind Map) នៅក្នុងខួរក្បាលរបស់មនុស្ស ដែលតភ្ជាប់ការចងចាំ និងបទពិសោធន៍ផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាថ្មីៗ។
Observation Model គឺជាសមីការគណិតវិទ្យាដែលពិពណ៌នាអំពីទំនាក់ទំនងរវាងទិន្នន័យដែលឧបករណ៍វាស់វែងបាន និងទីតាំងពិតប្រាកដដែលយើងចង់រក ដោយម៉ូដែលនេះត្រូវមានសមត្ថភាពក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងកែតម្រូវកំហុសប្រព័ន្ធ (Systematic errors) ដែលកើតឡើងពីបរិស្ថានវាស់វែង។ ដូចជារូបមន្តគណិតវិទ្យាដែលយើងប្រើដើម្បីបំប្លែងប្រវែងស្រមោលរបស់ដើមឈើទៅជាកម្ពស់ពិតប្រាកដរបស់វា ដោយគិតបញ្ចូលទាំងមុំរបស់ព្រះអាទិត្យ។
Stochastic Model គឺជាម៉ូដែលគណិតវិទ្យាដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីកែតម្រូវ និងប៉ាន់ស្មានភាពមិនប្រាកដប្រជា ឬកំហុសចៃដន្យ (Random errors) នៅក្នុងការវាស់វែង ដោយវាផ្តល់ទម្ងន់អាទិភាពទៅលើទិន្នន័យណាដែលវាវិភាគទៅឃើញថាមានកម្រិតលម្អៀងតិចជាងគេ។ ដូចជាពេលដែលអ្នកសួររកផ្លូវមនុស្ស ៣នាក់ ហើយអ្នកសម្រេចចិត្តជឿអ្នកដែលរស់នៅតំបន់នោះជាងគេ ព្រោះគាត់មានភាគរយនៃការចងចាំផ្លូវត្រូវច្រើនជាងអ្នកដំណើរឆ្លងកាត់។
Intelligent Fusion គឺជាដំណើរការនៃការបញ្ចូលគ្នានូវទិន្នន័យដែលទទួលបានពីប្រភពឧបករណ៍រុករកផ្សេងៗគ្នា (ដូចជា GPS, វ៉ាយហ្វាយ, និងសេនស័រចលនា) ដោយប្រើប្រាស់បញ្ញាសិប្បនិម្មិតដើម្បីវាយតម្លៃ និងចម្រាញ់យកលទ្ធផលទីតាំងដែលសុក្រឹត និងអាចទុកចិត្តបានបំផុត។ ដូចជាការធ្វើម្ហូបមួយចានដែលចុងភៅភ្លក់ និងលាយគ្រឿងផ្សំពីប្រភពផ្សេងៗគ្នាចូលគ្នា ដើម្បីទទួលបានរសជាតិឆ្ងាញ់បំផុត ដែលគ្រឿងផ្សំតែមួយមុខមិនអាចធ្វើបាន។
Resilient PNT គឺជាប្រព័ន្ធ PNT ដែលមានភាពធន់និងបត់បែនខ្ពស់ ដែលអាចបន្តផ្តល់សេវាកម្មទីតាំង និងពេលវេលាបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ទោះបីជាស្ថិតក្នុងស្ថានភាពដែលសញ្ញាត្រូវរំខាន បាត់បង់ ឬស្ថិតក្នុងបរិស្ថានភូមិសាស្ត្រស្មុគស្មាញ (ដូចជាក្នុងរូងភ្នំ ឬក្រោមដី) ក៏ដោយ។ ដូចជាអ្នកបើកបរដែលស្គាល់ផ្លូវច្បាស់ អាចរកផ្លូវវាងតូចតាចដើម្បីទៅដល់ផ្ទះបានដោយសុវត្ថិភាព ទោះបីជាផ្លូវធំត្រូវបិទ ឬអត់មានភ្លើងបំភ្លឺផ្លូវក៏ដោយ។
Adaptive Kalman Filter គឺជាក្បួនដោះស្រាយ (Algorithm) គណិតវិទ្យាក្នុងការកែច្នៃទិន្នន័យ ដែលអាចធ្វើបច្ចុប្បន្នភាព និងកែតម្រូវទម្ងន់ទិន្នន័យរុករកដោយស្វ័យប្រវត្តិ និងបន្តបន្ទាប់ នៅពេលដែលវាចាប់បានថាមានការប្រែប្រួលនៃកម្រិតកំហុសនៅក្នុងបរិស្ថានដែលវាស់វែង។ ដូចជាប្រព័ន្ធបូមទឹកឡានទំនើប (Shock absorber) ដែលអាចកែតម្រូវភាពទន់ឬរឹងរបស់វាដោយស្វ័យប្រវត្តិ ទៅតាមស្ថានភាពផ្លូវរលាក់តិច ឬផ្លូវរលាក់ខ្លាំង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖