Hitech logo

Кейсы

Машинное обучение помогло научить автономный планер летать, как птица

TODO:
Роман Окашин8 октября 2018 г., 12:48

Некоторые птичьи секреты ученым удалось разгадать и воплотить в металле, но не все. Например, до конца не был расшифрован механизм, позволяющий некоторым видам точно фиксировать восходящие тепловые потоки и передвигаться только за их счет, не затрачивая энергию на взмахи крыльями. Теперь к задаче подключили ИИ.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Частично раскрыть тайну планирования удалось — по этому принципу работает целый ряд воздушных средств. Но по эффективности с птицами им не сравниться. Те своим внутренним чутьем безошибочно определяют, куда свернуть, чтобы не упустить очередной поток теплого воздуха, который позволит сохранить высоту.

Команда ученых из США из Италии сделала важный шаг к расшифровке этого птичьего механизма. Открытие приведет к серьезным изменениям в навигационных системах самолетов. Их можно будет сориентировать на поиск воздушных маршрутов, на которых можно будет эффективно использовать планирование.

Ученые провели исследование с целью обучить небольшой беспилотный планер летать долго и без затрат энергии, по аналогии с птицами. Разработчики использовали обучение с подкреплением: чем дольше планер находится в воздухе, тем серьезнее награда. Такой подход позволяет закрепиться верным действиям.

В данном эксперименте вознаграждение обеспечивали действия, приводящие планер в восходящий поток. Если после очередного поворота аппарат взмывал вверх, то вес этого действия увеличивался. И алгоритм понимал, что от него ждут именно этого, пишет Inverse.

Аппарат ученых провел в воздухе в общей сложности 16 часов. В течение этого времени он научился интерпретировать входящие сигналы — скорость ветра, угол наклона и скорость изменения направлений.

Делал он это настолько эффективно, что каждый следующий поворот приводил его не к естественному снижению, а к набору высоты.

В будущем это может привести к появлению автономных беспилотников, способных находиться в воздухе очень долгое время. Исследователи уже сейчас пытаются создать такие аппараты. Пока для их питания используют солнечные батареи. Так, шпионский дрон Zephyr от Airbus смог продержаться в воздухе 25 дней.