28.1 C
Athens
Παρασκευή, 17 Σεπτεμβρίου, 2021

Αλγόριθμος πετά drones ταχύτερα από ανθρώπους πιλότους

Ειδήσεις Ελλάδα

Ένα τετρακόπτερο (quadrotor) drone που πετούσε αυτόνομα ήταν σε θέση να ξεπεράσει δύο ανθρώπους πιλότους σε έναν αγώνα drones, σε μια εξέλιξη που οφείλεται σε έναν πρωτοποριακό αλγόριθμο τον οποίο ανέπτυξαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης (UZH), ο οποίος υπολογίζει τις βέλτιστες δυνατές (από άποψης χρόνου) τροχιές, λαμβάνοντας πλήρως υπόψιν τους περιορισμούς των drones.

Για να είναι χρήσιμα, τα drones πρέπει να είναι γρήγορα, και λόγω της περιορισμένης διάρκειας ζωής της μπαταρίας τους, πρέπει να ολοκληρώνουν όλες τους τις αποστολές- όπως πχ η αναζήτηση επιζώντων σε έναν χώρο που έχει πληγεί από καταστροφή- στον συντομότερο δυνατό χρόνο. Για να το κάνουν αυτό, πρέπει να περνάνε από μια σειρά waypoints όπως παράθυρα, δωμάτια ή συγκεκριμένες τοποθεσίες για να πραγματοποιούν ελέγχους και να υιοθετούν τις καλύτερες τροχιές, επιταχύνσεις και επιβραδύνσεις.

Οι άνθρωποι πιλότοι/ χειριστές drones είναι καλοί σε αυτό, και μέχρι τώρα τα πήγαιναν πάντα καλύτερα από τα αυτόνομα συστήματα στους αγώνες drones. Ωστόσο οι ερευνητές του UZH δημιούργησαν έναν αλγόριθμο ο οποίος μπορεί να βρίσκει την ταχύτερη τροχιά για την καθοδήγηση ενός τετρακοπτέρου μέσω μιας σειράς waypoints σε μια διαδρομή. «Το drone μας ξεπέρασε τον ταχύτερο γύρο δύο ανθρώπων πιλότων παγκόσμιας κλάσης, σε μια πειραματική αγωνιστική πίστα» είπε ο Νταβίντε Σκαραμούτσα, που ηγείται του Robotics and Perception Group στο UZH και το Rescue Robotics Grand Challenge στο NCCR Robotics, που χρηματοδότησε την έρευνα.

«Η καινοτομία του αλγορίθμου είναι πως είναι ο πρώτος που παράγει τις βέλτιστες χρονικά τροχιές οι οποίες λαμβάνουν πλήρως υπόψιν τους ‘περιορισμούς’ των drones» είπε ο Σκαραμούτσα. Προηγούμενες δουλειές βασίζονταν σε απλοποιήσεις είτε του συστήματος του τετρακοπτέρου είτε της περιγραφής της διαδρομής, και ως εκ τούτου δεν ήταν οι βέλτιστες δυνατές. «Η βασική ιδέα είναι πως, αντί να κατανέμει τομείς της διαδρομής σε συγκεκριμένα waypoints, ο αλγόριθμός μας απλά λέει στο drone να περάσει από όλα τα waypoints, μα όχι πώς ή πότε να το κάνει» λέει ο Φιλίπ Φεν, διδακτορικός και πρώτος συντάκτης του επιστημονικού άρθρου.

Οι ερευνητές έβαλαν τον αλγόριθμο και δύο ανθρώπους πιλότους να πετάξουν το ίδιο τετρακόπτερο μέσα από μια πίστα αγώνα. Χρησιμοποίησαν εξωτερικές κάμερες για να καταγράψουν με ακρίβεια την κίνηση των drones και, στην περίπτωση του αυτόνομου drone, να δώσουν πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο στον αλγόριθμο ως προς το πού ήταν ανά πάσα στιγμή το drone. Για να διασφαλίσουν δίκαιη σύγκριση, οι άνθρωποι πιλότοι είχαν την ευκαιρία να εκπαιδευτούν στην πίστα πριν τον αγώνα. Ωστόσο ο αλγόριθμος νίκησε: Όλοι του οι γύροι ήταν ταχύτεροι από αυτούς των ανθρώπων, και οι επιδόσεις του είχαν μεγαλύτερη συνέπεια. Από τη στιγμή που ο αλγόριθμος έβρισκε την καλύτερη δυνατή πορεία, την επαναλάμβανε πιστά πολλές φορές, αντίθεται με τους ανθρώπους πιλότους.

Πριν δει εμπορικές εφαρμογές, ο αλγόριθμος θα χρειαστεί να γίνει λιγότερο απαιτητικός από άποψης υπολογιστικής ισχύος, καθώς τώρα χρειάζεται μια ώρα για να μπορέσει ο υπολογιστής να υπολογίσει τη βέλτιστη δυνατή τροχιά για το drone. Επίσης, επί της παρούσης, το drone βασίζεται σε εξωτερικές κάμερες για να υπολογίζει πού ήταν ανά πάσα στιγμή. Σε μελλοντικές δουλειές τους, οι επιστήμονες θέλουν να χρησιμοποιούν κάμερες που θα είανι εγκατεστημένες στο drone. Σε κάθε περίπτωση η απόδειξη πως ένα αυτόνομο drone μπορεί να πετά ταχύτερα από ανθρώπους πιλότους θεωρείται πολλά υποσχόμενη, και με πολλές εν δυνάμει εφαρμογές σε τομείς όπως οι παραδόσεις δεμάτων, η έρευνα και διάσωση κ.α.

 

Ειδήσεις

ΠΗΓΗ

Σχετικά άρθρα

Θέσεις εργασίας - Βρείτε δουλειά & προσωπικό