Missouri Ülikooli teadlased muudavad droonide tööviisi, arendades välja autonoomse visuaalse navigatsioonivõime, mis võib osutuda oluliseks loodusõnnetuste ajal. Need läbimurdelised edusammud sõltuvad droonide võimest navigeerida ja suhelda oma ümbrusega GPS-tehnoloogiast sõltumatult.
Innovatiivse AI-algoritmid on kavandatud võimaldamaks droonidel autonoomselt navigeerida ja täita keerulisi ülesandeid, eriti keskkondades, kus GPS-i vastuvõtt on häirunud. Sellel võib olla potentsiaalseid tagajärgi sõjalistele ja päästemissioonidele, kus GPS võib olla ebausaldusväärne või puududa.
Missouri Ülikooli üliõpilased veetsid kuu aega Yuma kontrollstaadionil Arizonas, ühel suurimal sõjaväefatsiliteedil maailmas, töötades droonidega, mis olid kohandatud nii nähtava kui ka infrapunakiirguse spektriks, et koguda toorest videomaterjali. See uurimus on fundamentaalne kaheaastasele projektile, mida toetab USA Armee inseneri-uurimis- ja arenduskeskus (ERDC), näidates kaitseministeeriumi olulist toetust.
Autonoomsuse võime muutub kriitiliseks olukordades, kus GPS-signaalid on häiritud, näiteks loodusõnnetuste või sõjaliste olude korral. Kaasaegsed droonid tuginevad peamiselt GPS-navigatsioonile ja on ilma selleta olulises ebasoodsas olukorras.
Praegu peavad droonipiloodid juhtima mehitamata õhukonstruktsiooni (UAV) käsitsi, vältides takistusi nagu hooned ja muud struktuurid, püsides samal ajal visuaalse silmside piirides. Palaniappan rõhutab, et tema meeskond töötab tarkvaraga, mis võimaldaks droonidel ise navigeerida, tehes autonoomseid otsuseid keskkonnamõjude ja kontekstuaalse stseeni mõistmise alusel.
Intelligentse stseenitaju arendamine koos hiljutise anduritehnoloogiaga nagu valgusdetektsioon ja -kaugus (LiDAR) ja termograafiline kujutamine võimaldab piiratud kuid keerukaid ülesandeid, näiteks objektide avastamist ja visuaalset identifitseerimist. Koos meeskonna sügava õppimise ja masinõppe algoritmidega saaksid droonid aidata arendada keerukaid kujutisi kaardistamise ja jälgimise rakendusteks.
Kuna inimesed kasutavad oma keskkonna mõistmiseks dünaamilisi 3D-mudeleid ja liikumismustreid, mainib Palaniappan, et nad püüavad nüüd integreerida need inimnägemise olulised aspektid autonoomsetesse õhu- ja maastikupaigutusrobotite nägemisnavigatsiooni algoritmidesse.
Tehnoloogiliste piirangute ületamine, nagu arvutusressursside nagu töötlusvõimsuse ja mälu vajadus, on oluline arenenud pildistamise võimekuse jaoks. Potentsiaalsete lahenduste käsitlemiseks uurib MU juhitud meeskond pilveteenustest ja kõrgjõudlusega äärearvutuse ärakasutamist kiireks analüüsiks ja kolmemõõtmeliste digitaalsete kaksiku mudelite arendamiseks ilma lisatarkvarata droonil endal.
MU meeskond, kuhu kuuluvad Prasad Calyam, Filiz Bunyak ja Joshua Frazer, teeb koostööd teadlastega Saint Louis Ülikoolist, California-Berkeley Ülikoolist ja Floridast Ülikoolist, laiendades projekti ulatust ja ekspertiisi.
Põhiküsimused ja vastused:
1. Mis on Missouri Ülikooli autonoomsete droonide navigeerimisprojekti peamine eesmärk?
Põhieesmärk on arendada AI-algoritme, mis võimaldavad droonidel autonoomselt navigeerida ja täita ülesandeid GPS-i häirunud keskkondades, mis on oluline sõjaliste ja päästemissioonide jaoks.
2. Kuidas erineb see autonoomne navigatsioonitehnoloogia praegustest drooninavigatsioonimeetoditest?
Praegused droonid tuginevad peamiselt GPS-ile ja käsitsi juhtimisele. Uus tehnoloogia eesmärk on võimaldada droonidel ise navigeerida kasutades AI-d, ilma GPS-i ja visuaalse silmsidemärkideta.
3. Millised on AI-juhitud autonoomsete droonitehnoloogiate võimalikud rakendused?
Rakendusi on mitmeid, sh sõjaline luure, otsing- ja päästeoperatsioonid, katastroofiabioperatsioonid, keerukas kaardistamine ja jälgimine keerulistes keskkondades.
Põhiväljakutsed:
– Usaldusväärne toimimine ilma GPS-ita nõuab arenenud masinõppe ja arvutinägemise tehnikaid.
– Töötlusvõimsuse ja mälu piirangud seab väljakutseid pardal olevate arvutusvõimaluste osas.
– Turvalisus- ja eetilised kaalutlused tuleb lahendada, et vältida autonoomsete droonide väärkasutamist või õnnetusi.
Vaidlused:
– Privaatsusega seotud mured võivad tekkida droonide kasutamisel jälgimiseks.
– Autonoomsed masinad sõjalistes rakendustes võivad põhjustada arutelusid tehisintellekti eetika üle sõjategevuses.
Eelised:
– Autonoomsed droonid saavad tegutseda GPS-i puuduvates keskkondades, suurendades nende kasulikkust kriitilistes olukordades.
– Nad võivad olla efektiivsemad ja vähendada vajadust inimese sekkumise järele, vähendades riski personalile ohtlikes piirkondades.
– AI navigatsioon võib potentsiaalselt kaasa tuua täpsema ja põhjalikuma andmete kogumise kaardistamise ja analüüsi jaoks.
Puudused:
– Tarkvara ja algoritmide keerukus võib muuta süsteemi vigade või talitlushäirete suhtes haavatavaks.
– Nad võivad olla haavatavad häkkimise või küberrünnakute ees, mis võib viia turvelükkeni.
– Kõrge algarengu maksumus ja hooldus sellise arenenud tehnoloogia jaoks.
Kui olete huvitatud droonitehnoloogia ja tehisintellekti laiemast kontekstist, soovitame külastada järgmisi valdkondi:
– National Science Foundation föderaalrahastusega teadusuuringute algatuste ja grantide teabe saamiseks.
– Ameerika Ühendriikide Armee militaarsete rakenduste ja droonitehnoloogia uurimisteabe saamiseks.
– Föderaalne Lennuamet droonide kasutamist riiklikus õhuruumis reguleerivate eeskirjade ja juhiste saamiseks.
– NASA arenenud uurimis- ja arendustegevuse kohta õhu- ja kosmosetehnoloogias, sealhulgas mehitamata õhusõidukites.
Palun pange tähele, et linke tuleks enne kasutamist alati kontrollida nende täpsuse ja asjakohasuse osas, kuna domeenid ja nende sisu võivad muutuda.
The source of the article is from the blog bitperfect.pe