อัลกอริธึมใหม่บินโดรนได้เร็วกว่านักบินแข่งของมนุษย์ Human

อัปเดต: 17 ธันวาคม 2023

เป็นครั้งแรกที่เครื่องบินควอดโรเตอร์ที่บินได้อัตโนมัติมีประสิทธิภาพเหนือกว่านักบินมนุษย์สองคนในการแข่งขันโดรน ความสำเร็จนี้ขึ้นอยู่กับอัลกอริธึมใหม่ที่พัฒนาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซูริก มันคำนวณวิถีเวลาที่เหมาะสมที่สุดซึ่งพิจารณาข้อ จำกัด ของโดรนอย่างเต็มที่

โดรนจะต้องรวดเร็วจึงจะมีประโยชน์ เนื่องจากแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานจำกัด พวกเขาจึงต้องทำงานทุกอย่างที่มี—ค้นหาผู้รอดชีวิตในพื้นที่ภัยพิบัติ ตรวจสอบอาคาร ส่งมอบสินค้า—ในเวลาที่สั้นที่สุด และพวกเขาอาจต้องทำโดยผ่านชุดของจุดอ้างอิง เช่น หน้าต่าง ห้อง หรือสถานที่เฉพาะเพื่อตรวจสอบ โดยใช้วิถีที่ดีที่สุดและการเร่งความเร็วหรือลดความเร็วที่เหมาะสมในแต่ละส่วน

อัลกอริทึมมีประสิทธิภาพเหนือกว่านักบินมืออาชีพ

นักบินโดรนที่ดีที่สุดของมนุษย์นั้นเก่งมากในการทำเช่นนี้และจนถึงตอนนี้ก็ยังมีประสิทธิภาพเหนือกว่าระบบอัตโนมัติในการแข่งโดรนอยู่เสมอ ตอนนี้ กลุ่มวิจัยที่มหาวิทยาลัยซูริก (UZH) ได้สร้างอัลกอริธึมที่สามารถค้นหาวิถีที่เร็วที่สุดเพื่อนำทาง quadrotor—เสียงหึ่งๆที่มีใบพัดสี่ใบ—ผ่านชุดจุดอ้างอิงบน วงจรไฟฟ้า. นักวิจัยกล่าวว่า "เสียงพึมพำของเราเอาชนะนักบินระดับโลกสองคนที่เร็วที่สุดในสนามแข่งทดลอง" นักวิจัยกล่าว

ความแปลกใหม่ของอัลกอริธึมคือมันเป็นครั้งแรกที่สร้างวิถีเวลาที่เหมาะสมที่สุดซึ่งพิจารณาข้อ จำกัด ของโดรนอย่างเต็มที่ งานก่อนหน้านี้อาศัยการทำให้เข้าใจง่ายของระบบ quadrotor หรือคำอธิบายของเส้นทางการบิน และด้วยเหตุนี้จึงถือว่าเหมาะสมที่สุด แนวคิดหลักคือ แทนที่จะกำหนดส่วนของเส้นทางการบินให้กับจุดอ้างอิงเฉพาะ ที่อัลกอริทึมของเราเพียงแค่บอกให้โดรนผ่านจุดอ้างอิงทั้งหมด แต่ไม่ใช่ว่าต้องทำอย่างไรหรือเมื่อใด

กล้องภายนอกให้ข้อมูลตำแหน่งแบบเรียลไทม์

นักวิจัยมีอัลกอริธึมและนักบินมนุษย์สองคนบิน quadrotor เดียวกันผ่านวงจรการแข่งขัน พวกเขาใช้กล้องภายนอกเพื่อจับภาพการเคลื่อนไหวของโดรนได้อย่างแม่นยำ และในกรณีของโดรนอัตโนมัตินั้น จะให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์แก่อัลกอริธึมว่าโดรนอยู่ที่ใดในช่วงเวลาใด เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเปรียบเทียบที่ยุติธรรม นักบินที่เป็นมนุษย์ได้รับโอกาสในการฝึกบนสนามแข่งก่อนการแข่งขัน แต่อัลกอริธึมชนะ: รอบทั้งหมดเร็วกว่าของมนุษย์ และประสิทธิภาพก็สม่ำเสมอมากขึ้น ไม่น่าแปลกใจเลย เพราะเมื่ออัลกอริธึมพบวิถีที่ดีที่สุดแล้ว มันสามารถทำซ้ำได้หลายครั้ง ไม่เหมือนนักบินของมนุษย์

ก่อนการใช้งานเชิงพาณิชย์ อัลกอริธึมจะต้องใช้การคำนวณน้อยลง เนื่องจากตอนนี้คอมพิวเตอร์ใช้เวลาถึงหนึ่งชั่วโมงในการคำนวณวิถีเวลาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโดรน นอกจากนี้ โดรนยังอาศัยกล้องภายนอกในการคำนวณว่าตอนนี้อยู่ที่ใด ในการทำงานในอนาคต นักวิทยาศาสตร์ต้องการใช้กล้องออนบอร์ด แต่การสาธิตว่า อิสระ โดยหลักการแล้วโดรนสามารถบินได้เร็วกว่านักบินของมนุษย์ อัลกอริธึมนี้สามารถมีแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ในการจัดส่งพัสดุภัณฑ์ด้วยโดรน การตรวจสอบ การค้นหาและกู้ภัย และอื่นๆ