Missourin yliopiston tutkijat muuttavat dronien toimintatapaa kehittämällä autonomisia visuaalisen navigoinnin kykyjä, jotka voivat olla ratkaisevia luonnonkatastrofien aikana. Nämä edistyneet ominaisuudet perustuvat dronien kykyyn navigoida ja toimia ympäristössään riippumatta GPS-teknologiasta.
Innovatiivisia tekoälyalgoritmeja suunnitellaan mahdollistamaan dronien autonomista navigointia ja monimutkaisten tehtävien suorittamista erityisesti ympäristöissä, joissa GPS-signaalin vastaanotto on heikentynyt. Tällä voi olla potentiaalisia vaikutuksia sotilaallisiin ja pelastustehtäviin, joissa GPS voi ollai epäluotettava tai poissa käytöstä.
Missourin yliopiston opiskelijat viettivät kuukauden Yuma Proving Grounds -sotilastukikohdassa Arizonassa, yhdessä suurimmista sotilastiloista maailmanlaajuisesti, keräten raakaa videodataa käyttäen dronet, jotka on mukautettu näkyvälle ja infrapunaspektrille. Tämä tutkimus on perustavanlaatuista osana Yhdysvaltain armeijan Insinööritutkimus- ja kehityskeskuksen (ERDC) tukemaa kaksivuotista projektia, joka osoittaa puolustusministeriön merkittävän tuen.
Kyky toimia autonomisesti on ratkaiseva tilanteissa, joissa GPS-signaalit häiriintyvät, kuten luonnonkatastrofien tai sotilaallisten olosuhteiden aikana. Kannappan Palaniappan, merkittävä sähkötekniikan ja tietotekniikan professori ja projektin johtaja, korostaa, että nykyiset dronet luottavat pääasiassa GPS-navigointiin ja ovat merkittävästi epäedullisessa asemassa ilman sitä.
Tällä hetkellä dronepilotit joutuvat navigoimaan miehittämätöntä ilma-alusta (UAV) manuaalisesti välttäen esteitä kuten rakennuksia ja muita rakenteita pysyen samalla näköyhteyden rajoissa. Palaniappanin tiimi työskentelee ohjelmiston parissa, joka mahdollistaisi dronien itsesuunnistuksen, tekemällä autonomisia päätöksiä ympäristön vuorovaikutuksen ja tilannekohtaisen kohtauksen ymmärtämisen perusteella.
Vietetään Älykkään tilannehahmotuksen nykyisen sensoriteknologian, kuten valoaallon tunnistuksen ja etäisyysmittauksen (LiDAR), avulla mahdollistaa rajallisia mutta monimutkaisia tehtäviä, kuten kohteen havaitsemista ja visuaalista tunnistamista. Yhdistettynä tiimin algoritmeihin, jotka perustuvat syvään oppimiseen ja koneoppimiseen, dronet voisivat avustaa kehittämällä kehittyneitä kuvia kartoitus- ja valvontasovelluksille.
Ihmisten hyödyntäessä dynaamisia 3D-malleja ja liikennemalleja ympäristön ymmärtämiseen, Palaniappan mainitsee, että he nyt pyrkivät sisällyttämään nämä merkittävät näkökohdat ihmisten näkökyvystä autonomisiin ilmailun ja maaperäisten näkemisen navigointialgoritmeihin.
Teknologisten rajoitusten voittaminen, kuten tarve tietotekniikan resursseille, kuten laskentateholle ja muistille, on kriittistä kehittyneiden kuvanlukutaitojen kannalta. Mahdollisten ratkaisujen käsittelemiseksi MU:n johtama tiimi tutkii, miten pilvilaskentaa ja korkeatehoista reunatietokäsittelyä voidaan hyödyntää nopeaan analyysiin ja kolmiulotteisten digitaalisten kaksoismallien kehittämiseen lisäohjelmien asentamatta itse droneen.
MU:n tiimi, johon kuuluvat Prasad Calyam, Filiz Bunyak ja Joshua Frazer, tekee yhteistyötä tutkijoiden kanssa Saint Louisin yliopistosta, Kalifornian yliopistosta Berkeleyssä ja Floridan yliopistosta laajentaen projektin laajuutta ja asiantuntemusta.
Keskeisiä kysymyksiä ja vastauksia:
1. Mikä on Missourin yliopiston projektin päämäärä autonomisessa dronenavigaatiossa?
Päämäärä on kehittää tekoälyalgoritmeja, jotka mahdollistavat dronien autonomisen navigoinnin ja tehtävien suorittamisen GPS:n ollessa kyseenalaistettavissa, mikä on elintärkeää sotilaallisissa ja pelastustoimissa.
2. Kuinka tämä autonomisen navigaatioteknologia eroaa nykyisistä dronejenavigointimenetelmistä?
Nykyiset dronet luottavat pääasiassa GPS:ään ja manuaaliseen ohjaukseen. Uusi teknologia pyrkii mahdollistamaan dronien itsenavigoinnin tekoälyn avulla ilman GPS:ää ja yli visuaalisen näköyhteyden.
3. Mitä mahdollisia sovelluksia tekoälyahtava autonomisella drone-teknologialla on?
Sovellukset sisältävät sotilaalliset tiedustelutehtävät, etsintä- ja pelastustehtävät, katastrofiapuoperaatiot, kehittyneet kartat ja valvonta haastavissa ympäristöissä.
Keskeiset haasteet:
– Luotettava toiminta ilman GPS:ää vaatii edistyksellisiä koneoppimis- ja tietokonetekniikan tekniikoita.
– Tietotekniikan laskentatehon ja muistin rajoitukset tuottavat haasteita onboard-tietokapasiteetille.
– Turvallisuuteen ja eettisiin näkökohtiin on kiinnitettävä huomiota väärinkäytön tai onnettomuuksien välttämiseksi autonomisten dronejen osalta.
Kontroversseja:
– Yksityisyyden suojaa koskevia huolenaiheita voi nousta esiin dronejen käytön valvontaan liittyen.
– Autonomiset laitteet sotilaallisissa sovelluksissa voivat johtaa keskusteluihin tekoälyn eettisyydestä sodankäynnissä.
Edut:
– Autonomiset dronet voivat toimia GPS-kieltäytyvissä ympäristöissä, parantaen niiden hyödyllisyyttä kriittisissä tilanteissa.
– Ne voivat olla tehokkaampia ja vähentää tarvetta ihmisten puuttumiselle, vähentäen riskiä henkilöstölle vaarallisilla alueilla.
– Tekoälyn avulla toteutettu navigointi voi mahdollisesti johtaa tarkempaan ja yksityiskohtaisempaan tietojen keräämiseen kartoitusta ja analysointia varten.
Haitat:
– Ohjelmiston ja algoritmien monimutkaisuus voi altistaa järjestelmän virheille tai toimintahäiriöille.
– Ne voivat olla alttiita hakkeroinnille tai kyberhyökkäyksille, mikä voi johtaa tietoturvaloukkauksiin.
– Korkeat alkuinvestointikustannukset ja ylläpitokustannukset tällaiselle edistyneelle teknologialle.
Jos olet kiinnostunut laajemmasta kontekstista drone-tekniikassa ja tekoälyssä, saatat haluta vierailla seuraavissa verkkotunnuksissa:
– National Science Foundation saadaksesi tietoa kansallisesti rahoitetuista tutkimushankkeista ja apurahoista.
– Amerikan Yhdysvaltain armeija saadaksesi käsityksen sotilaallisista sovelluksista ja droneteknologian tutkimuksesta.
– Federal Aviation Administration dronejen käytöstä kansallisessa ilmatilassa koskevista säännöistä ja ohjeista.
– NASA edistyneestä ilmailun ja avaruustutkimuksen kehityksestä, mukaan lukien miehittämättömät ilma-alukset.
Huomaa, että linkit tulisi aina tarkistaa ennen niiden käyttöä tarkkuuden ja ajankohtaisuuden varmistamiseksi, koska verkkotunnukset ja niiden sisältö voivat muuttua.
[upottaa]https://www.youtube.com/embed/EpipswT-LuE[/upottaa]