Se hur en drönare motstår stormen med maskininlärning

Drönare kan flyga autonomt i kontrollerade miljöer eller via fjärrkontroll. Till

skapa fullfjädrade drönare som kanför att navigera effektivt under alla förhållanden utvecklade ett team av ingenjörer från CalTech Neural-Fly, en djupinlärningsmetod som hjälper drönare att anpassa sig till vinden.

I sitt arbete använder Neural-Fly en strategiseparation, med hjälp av vilken endast ett fåtal parametrar i det neurala nätverket behöver uppdateras i realtid. Denna effekt, som noterats av forskarna, uppnås med hjälp av en meta-inlärningsalgoritm som förtränar det neurala nätverket att endast vissa nyckelparametrar behöver uppdateras för att effektivt anpassa sig till en föränderlig miljö.

”Den direkta och specifika påverkan av olikavindförhållanden på flygplansdynamik, prestanda och stabilitet kan inte exakt karakteriseras med en enkel matematisk modell, säger Chang. "Istället för att försöka kvalificera och kvantifiera varje påverkan av de turbulenta och oförutsägbara vindförhållandena vi möter under flygresor, använder vi en kombinerad djupinlärning och adaptiv kontrollmetod som gör att flygplanet kan lära av tidigare erfarenheter och anpassa sig till nya förhållanden i farten .” .

Forskare testade drönare anslutnatill Neural-Fly, med hjälp av Real Weather vindtunnel. Det är en massiv experimentell rigg, som integrerar mer än tusen små datorstyrda fläktar, som gör att ingenjörer kan simulera allt från en lätt bris till en fullblåst storm.

Forskare noterar att på bara 12 minuters flygningautonoma quadrocoptrar har lärt sig att reagera på starka vindar. Drönarna fick i uppdrag att röra sig längs "åttan" oavsett vindbyar som kunde nå 12 m per sekund. Resultaten visade att Neural-Fly quadcoptrar gjorde upp till fyra gånger färre fel när de följde denna bana än drönare utrustade med liknande adaptiva kontrollalgoritmer som upptäcker och svarar på aerodynamiska effekter utan djupinlärning.

Forskarna tror att tekniken kommer att tillåtadrönare för att fullt och självständigt utföra nödvändiga men vardagliga uppgifter, som att leverera paket eller flygtransport av förare som skadats i en olycka.

Läs mer:

Titta på den "tysta" drönaren med en ny generation av jonframdrivning

Övre stegsmotor från GLONASS-raketen exploderade i jordens omloppsbana

Forskare föreslår att man reviderar grunderna för kvantfysiken och visar var de inte fungerar