Zobacz, jak dron radzi sobie z burzą dzięki uczeniu maszynowemu

Drony mogą latać autonomicznie w kontrolowanych środowiskach lub za pomocą pilota. Do

twórz pełnoprawne drony, które to potrafiąaby skutecznie nawigować w każdych warunkach, zespół inżynierów z CalTech opracował Neural-Fly, metodę głębokiego uczenia się, która pomaga dronom dostosować się do wiatru.

W swojej pracy Neural-Fly wykorzystuje strategięseparacji, za pomocą której tylko kilka parametrów sieci neuronowej wymaga aktualizacji w czasie rzeczywistym. Jak zauważyli naukowcy, efekt ten osiąga się za pomocą algorytmu metauczenia, który wstępnie uczy sieć neuronową, że tylko niektóre kluczowe parametry wymagają aktualizacji, aby skutecznie dostosować się do zmieniającego się środowiska.

„Bezpośredni i specyficzny wpływ różnychwarunków wiatrowych dotyczących dynamiki, osiągów i stabilności samolotu nie da się dokładnie scharakteryzować za pomocą prostego modelu matematycznego” – mówi Chang. „Zamiast próbować kwalifikować i określać ilościowo każdy wpływ turbulentnych i nieprzewidywalnych warunków wiatrowych, które napotykamy podczas podróży lotniczych, stosujemy połączone podejście do głębokiego uczenia i sterowania adaptacyjnego, które pozwala samolotowi uczyć się na podstawie wcześniejszych doświadczeń i dostosowywać się do nowych warunków w locie ”.

Naukowcy przetestowali drony podłączonedo Neural-Fly, korzystając z tunelu aerodynamicznego Real Weather. To potężna eksperymentalna platforma, integrująca ponad tysiąc maleńkich, sterowanych komputerowo wentylatorów, która pozwala inżynierom symulować wszystko, od lekkiego wiatru po pełną burzę.

Naukowcy zauważają, że już po 12 minutach lotuautonomiczne kwadrokoptery nauczyły się reagować na silne wiatry. Drony miały za zadanie poruszać się po „ósemce” niezależnie od porywów wiatru, które osiągały prędkość 12 m na sekundę. Wyniki pokazały, że quadkoptery Neural-Fly popełniały do ​​czterech razy mniej błędów podczas podążania tą trajektorią niż drony wyposażone w podobne adaptacyjne algorytmy sterowania, które wykrywają efekty aerodynamiczne i reagują na nie bez głębokiego uczenia się.

Naukowcy uważają, że technologia pozwolidrony, aby w pełni i autonomicznie wykonywać niezbędne, ale codzienne zadania, takie jak dostarczanie przesyłek czy transport lotniczy kierowców poszkodowanych w wypadku.

Czytaj więcej:

Spójrz na „cichego” drona z napędem jonowym nowej generacji

Silnik górnego stopnia rakiety GLONASS eksplodował na orbicie okołoziemskiej

Naukowcy proponują zrewidowanie podstaw fizyki kwantowej i pokazanie, gdzie one nie działają