AI ช่วยให้โดรนบินได้โดยไม่มีแผนที่หรือเซ็นเซอร์

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้ Jiao Tong ได้พัฒนาวิธีใหม่ในการช่วยให้โดรนนำทางพื้นที่ด้วยตนเองโดยไม่ต้องพึ่งพาส่วนประกอบขนาดใหญ่หรือราคาแพงวิธีการนี้มาจากการเคลื่อนไหวของแมลงและรวมการเรียนรู้อย่างลึกซึ้งเข้ากับหลักการฟิสิกส์ขั้นพื้นฐานทำให้โดรนเคลื่อนที่ผ่านช่องว่างโดยไม่ต้องทำแผนที่หรือควบคุมภายนอก

ระบบที่เสนอแทนที่จะใช้เครือข่ายประสาทแบบครบวงจรที่ใช้ข้อมูลเซ็นเซอร์ดิบและให้สัญญาณควบคุมโดยตรงการออกแบบนี้เลียนแบบวิธีที่แมลงเคลื่อนไหวโดยใช้ทรัพยากรประสาทเพียงไม่กี่โดยไม่ต้องทำแผนที่หรือวางแผน


ระบบทำงานบนแผนที่ความลึก 12 × 16 และยังคงจัดการการนำทางแม้ว่าความละเอียดจะต่ำ แต่ข้อมูลก็ให้ความหมายเพียงพอสำหรับแอนเพื่อเป็นแนวทางในการเคลื่อนไหวของเสียงพึมพำและหลีกเลี่ยงอุปสรรคการฝึกอบรมได้ทำในเครื่องจำลองโดยใช้รูปร่างที่เรียบง่ายเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันเอ็นจิ้นฟิสิกส์เป็นส่วนหนึ่งของการฝึกอบรมทำให้สามารถเรียนรู้ในการตั้งค่าเดี่ยวและหลายโดรนโดรนอื่น ๆ ได้รับการปฏิบัติเหมือนเป็นอุปสรรคในการเคลื่อนไหว

จุดแข็งหนึ่งของระบบคือโครงสร้างของมันมันใช้สามเลเยอร์ convolutional และทำงานบนบอร์ดคอมพิวเตอร์ $ 21การฝึกอบรมใช้เวลาสองชั่วโมงใน GPUโมเดลรองรับการนำทาง Swarm โดยไม่ต้องวางแผนหรือสื่อสารระหว่างโดรนทำให้ง่ายต่อการปรับขนาด

แบบจำลองการเรียนรู้ลึกก่อนหน้านี้จำเป็นต้องมีข้อมูลที่ติดฉลากและมักจะล้มเหลวนอกการตั้งค่าห้องปฏิบัติการวิธีการนี้รวมถึงรูปแบบฟิสิกส์ของโดรนในการฝึกอบรมซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการฝึกอบรมและการวางนัยทั่วไปให้กับการตั้งค่าอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลื่อนไหวและความมั่นคง

นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าโมเดลขนาดเล็กสามารถจับคู่หรือเอาชนะโมเดลขนาดใหญ่ที่ได้รับการฝึกฝนในชุดข้อมูลขนาดใหญ่คำถามนี้เป็นความคิดที่ว่าข้อมูลเพิ่มเติมดีขึ้นเสมอการใช้ความรู้ทางกายภาพและเงื่อนไขการฝึกอบรมที่ดีอาจทำงานได้ดีขึ้น

เครือข่ายประสาทเทียม (ANN) ที่มีพารามิเตอร์ต่ำกว่า 2 MB ช่วยให้โดรนบินได้ที่ 20 m/s โดยใช้อินพุตเชิงลึกเท่านั้นสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองภายในที่แข็งแกร่งของฟิสิกส์มีประโยชน์มากกว่าเซ็นเซอร์ที่มีรายละเอียดสูง

แม้ว่าจะได้รับการฝึกฝนในการจำลอง แต่ระบบก็แสดงให้เห็นทั่วไปมันสามารถรองรับงานต่าง ๆ เช่นการแข่งเสียงพึมพำการถ่ายทำการตรวจสอบคลังสินค้าและการค้นหาและช่วยเหลือในพื้นที่ จำกัด GPSการศึกษาแสดงให้เห็นว่าเครือข่ายประสาทง่ายที่ได้รับการฝึกฝนด้วยฟิสิกส์สามารถรองรับโดรนอิสระได้ในระดับ