الگوریتم جدید چین بهترین خلبانان را شکست می‌دهد

به گزارش ایسنا، یک الگوریتم جدید به پهپادها اجازه می‌دهد تا از موانع تنگ و ترش با چابکی پرواز کنند و نرخ موفقیت کامل ۱۰۰ درصدی را در مقایسه با ۱۲.۵ درصدی که توسط خلبانان انسانی انجام می‌شود، به دست آورد.

به نقل از آی‌ای، محققان چینی الگوریتم جدیدی را توسعه داده‌اند که به پهپادهای دید اول شخص(FPV) اجازه می‌دهد مانورهای هوایی مستقل را بهتر از مانورهایی که توسط اپراتورهای انسانی کهنه‌کار و حرفه ای انجام می‌شود، انجام دهند.

ارتقای هوش مصنوعی با الهام از گنجشک‌ها، شاهین‌ها و خفاش‌ها می‌تواند حرکات پرسرعت و پرخطری را که معمولاً فقط ماهرترین خلبانان انسانی می‌توانند انجام دهند، تسهیل کند.

به طور سنتی، عملکرد هواپیماهای بدون سرنشین FPV با ارتقای سخت افزار (موتورهای قوی‌تر و حسگرهای بهتر) بهبود یافته است. با این حال، دانشمندان در جدیدترین آخرین تلاش خود روی نرم افزارهای هوشمندتر تمرکز و از برنامه‌ریزی حرکتی پیشرفته و الگوریتم‌های تصمیم‌گیری برای باز کردن عملکرد سطح بعدی استفاده کردند.

گائو فی(Gao Fei)، دانشیار دانشگاه ژجیانگ(Zhejiang) و یکی از دانشمندان درگیر در این پروژه می‌گوید: این حکمت بیولوژیکی، یعنی تبدیل «مانورهای پرخطر» به «مانورهای موفق» کلید بازتعریف پارادایم‌های سنتی پرواز هواپیماهای بدون سرنشین را دارد.

اعطای مغزهای جدید به پهپادها

به گفته این تیم، هوش مصنوعی جدید FPV دارای دو جزء اصلی است. اولین مورد، یک مترجم حرکتی است که مانور مورد نظر خلبان را به دستورات خاص و قابل اجرا توسط پهپاد تبدیل می‌کند.

دومی، ارزیابی خطر-پاداش است که مبادلات بین ایمنی (اجتناب از موانع)، کارایی (استفاده از انرژی) و عملکرد (پرواز آکروباتیک) را تحلیل می‌کند. اساساً اینها به پهپاد در واقع یک «مغز» می‌دهد تا بفهمد چه کاری باید انجام دهد.

گائو توضیح داد: روش‌های مرسوم بر افزایش عملکرد سخت‌افزار، استفاده از موتورهای قدرتمندتر یا حسگرهای با دقت بالاتر تمرکز می‌کنند، اما تعداد کمی از آنها به طور سیستماتیک عقلانیت برنامه‌ریزی مانور را بررسی کرده‌اند.

وی افزود: ما نشان داده‌ایم که پهپادهای چهارپروانه‌ای می‌توانند قفل مانورهای پروازی پیچیده‌تر و وضعیت‌های برازنده‌تر را تنها از طریق الگوریتم‌های هوشمند و بدون نیاز به ارتقای سخت‌افزاری باز کنند.

این الگوریتم همچنین پهپاد را قادر می‌سازد تا وظایف را به طور موثر انجام دهد و از سقوط جلوگیری کند. همه اینها بدون نیاز به GPS یا ورودی انسان از راه دور انجام می‌شود.

در طول آزمایش‌ها، پهپاد مانند یک مرغ مگس‌خوار با چابکی از مسیرهای باریک و از میان موانع، حتی به صورت معکوس عبور کرد.

این الگوریتم همچنین در یک آزمایش رو در رو، یک خلبان انسانی حرفه‌ای را با نرخ موفقیت کامل 100 درصدی در مقابل 12.5 درصد شکست داد.

گائو گفت: ما معتقدیم که پرواز آکروباتیک می‌تواند سازگاری و انعطاف‌پذیری پهپاد را در محیط‌های پیچیده افزایش دهد و عملکرد آن را در کاربردهای عملی بهبود بخشد.

کاربرد سینمایی، نظامی و فضایی

پهپاد FPV مجهز به هوش مصنوعی همچنین مانورهای نرم‌تر و محکم‌تری را با زمان بازیابی کمتر بین مانورها اجرا کرد. این سطح از پرواز آکروباتیک مستقل، پیامدهای مهمی فراتر از تفریح ​​یا استفاده در مسابقات دارد.

برای مثال می‌تواند کاربردهای نظامی داشته باشد و به پهپادها این امکان را بدهد تا در محیط‌های شهری یا جنگلی بسیار چابک‌تر باشند، از شناسایی فرار کنند و با دقت به اهداف ضربه بزنند.

همچنین برای پیمایش آنها در فضاهای تنگ یا خطرناک مانند ساختمان‌های فروریخته یا دریچه‌های آتشفشانی برای عملیات جستجو و نجات بسیار مفید است. ضمن اینکه می‌توان از آن در فیلم‌سازی و مأموریت‌های فضایی نیز استفاده کرد.

به عنوان مثال می‌توان به استقرار کاوشگرها در نزدیکی دریچه‌های فوران آتشفشانی، کاوش سریع شکاف‌های باریک در ساختمان‌های فروریخته در حین نجات از فاجعه و توانمندسازی فضاپیماها برای حرکت در میان زباله‌های فضایی اشاره کرد.

محققان می‌گویند همچنین می‌توان با اجازه دادن به پهپادها برای گرفتن خودکار فیلم‌های روان و پایدار، به طور قابل توجهی از آن برای فیلم‌برداری هوایی نیز بهره جست.

با این حال، این سامانه جدید، بدون خطا نیست. به عنوان مثال، این الگوریتم در حال حاضر به یک محیط از پیش ترسیم شده برای برنامه‌ریزی مسیرها نیاز دارد. همچنین هنوز نمی تواند از گروه پهپادها یا سازگاری بی‌درنگ با زمین‌های ناشناخته پشتیبانی کند.

دانشمندان امیدوارند که تحقیقات بیشتر، امکانات جدیدی را برای پهپادهای چهارپروانه برای انجام ماموریت‌ها و مانورهای تهاجمی در محیط‌های شدید ایجاد کند.