Mesterséges intelligencia - extrém szélben is jól teljesít az okosdrón

A Caltech mérnökökből álló csapata kifejlesztette a Neural-Fly-t, egy olyan mélytanulási módszert, amely néhány kulcsfontosságú paraméter frissítésével valós időben segíthet a drónoknak megbirkózni az új és ismeretlen szélviszonyokkal.

A Neural-Fly neurális hálózat mesterséges intelligencia és gépi tanulás segítségével képezi ki a drónt arra, hogyan élje túl a tornádóhoz vagy hurrikánhoz hasonló extrém körülményeket. A kutatók először mindössze 12 percnyi repülési adatot szereztek különböző szélviszonyok között, majd ezekre az információkra építve a Neural-Fly hálózattal felszerelt autonóm quadrotoros drónok megtanulták, miként reagáljanak az erős szélre. Tették ezt olyannyira sikeresen, hogy teljesítményük egyúttal jelentősen javult.

Mesterséges intelligenciával manőverezik a szélben egy új drón

A tesztdrónokat a CAST időjárási szélcsatornában tették próbára erős szélviszonyok között, feladatuk pedig az volt, hogy egy előre leírt nyolcas alakzatban repüljenek, miközben akár óránkénti 27 mérföldes (kb. 43,5 kilométeres) széllökések is érhették őket. Ez a szélsebesség kétszer akkora, mint a neurális hálózat kiképzése során a drón által tapasztalt sebesség, ami arra utal, hogy a Neural-Fly képes extrapolálni és jól alkalmazkodni az előre nem látott és zordabb időjárásra.

Ezt a repülési pályát követve a hibaarány akár két és félszer, sőt, bizonyos esetekben négyszer kisebb az aerodinamikai hatásokat azonosító és azokra reagáló, ugyanakkor mély neurális hálózatok nélküli, a jelenlegi legkorszerűbb adaptív vezérlőalgoritmusokkal felszerelt drónokénál.

Bár a leszállás bonyolultabbnak tűnhet, mint a repülés, a Neural-Fly a korábbi rendszerekhez képest valós időben tud tanulni és menet közben reagálni a szél változásaira. Továbbá a csapat megmutatta, hogy az egyes drónok által gyűjtött repülési adatok átvihetők egy másik drónra, így létrehozva az autonóm járművek tudástárát.

A tesztdrónokat egy szabványos, kereskedelmi forgalomban is kapható repülésvezérlő számítógéppel szerelték fel, amelyet a drónkutatók és a hobbisták általánosan használnak. A Neural-Fly-t egy hitelkártya méretű, körülbelül 20 dollárért kapható Raspberry Pi 4 fedélzeti számítógépbe implementálták.

A kutatást a Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) és a Raytheon finanszírozta. A Caltech Neural-Fly-jal kapcsolatos jövőbeli terveiről egyelőre nincs konkrét információ, de jó eséllyel a közeljövőben a hobbidrónoktól a professzionális drónokig mindenhol megjelenhet ez az új technológia.

V.V.