陳根:新算法無人機,首次戰勝人類專家_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2021-07-30 10:15
文|陳根
近年來,無人機越來越廣泛地進入大眾視野,並在航拍、農業、快遞運輸、災難救援、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災等方面發揮重大作用。但是,由於其電池續航能力有限,無人機往往需要在短時間內完成任務。
比如在災難現場尋找倖存者、檢查建築物等任務中,無人機需要通過一系列航點,如窗户、房間或特定位置進行檢查,在每個路段採取最佳軌跡和正確的加速或減速,才能在電池允許的範圍內完成作業。而頂尖的人類無人機駕駛員在這方面有着豐富的經驗,並在以往的無人機競賽中表現優於自主飛行系統。
近日,蘇黎世大學(University of Zurich,UZH)的研究人員在四旋翼自主飛行器(配置四個螺旋槳的無人機)上開發出一種新的計算方法。這種飛行算法可以讓無人機自主採取最佳飛行軌跡,並能根據不同障礙物進行提速和減速。
與以往描述飛行軌跡不同,這種算法的核心來自於機載攝像機和傳感器的輸入,無人機可以將獲取到的信息直接轉換為控制命令,這與人工神經網絡相似。其不僅可以參考飛行軌跡對應進行模擬機動示,還可以通過訓練擴展各種不同的動作。在最近的一次比賽中,新算法無人機甚至首次戰勝了人類專家駕駛員。
為了確保比賽的公平,人類飛行員可以在比賽之前提前進入賽道訓練。但比賽中,算法無人機轉的所有圈數都比人類的要快,而且性能更穩定。**這並不驚訝,因為一旦算法找到了最佳軌跡,就可以多次進行機械重複,**這與人類飛行員不同。所以最終的結果是算法打敗了人類駕駛員。
據瞭解,在競賽勝出的無人機設備重量約 0.8 公斤,推重比接近 4 ,身上配備有 Jetson TX2、萊爾德通信模塊和用於捕捉活動的紅外線標記器等。為了提升結果的準確性,研究團隊還分別在 3.3 和 3.15 的推重比下進行實驗。結果,新算法均比人類駕駛員取得更優的成績。
目前,無人機依靠外部攝像頭來計算位置。未來,研究人員希望使用機載相機來完成。希望在不斷地研發改進後,無人機能在更多領域釋放它的潛力。