Дронов научили имитировать полет мухи

Ученые из Национального университета Цинхуа (National Tsing Hua University) разработали новый искусственный интеллект для дронов, имитирующий оптические нервы фруктовой дрозофилы. Данная разработка позволит дронам эффективно избегать препятствия во время полета, тратя при этом минимальное количество энергии.

Так, сегодня большинство дронов полагается на передачу и отражение электромагнитных волн, чтобы тем самым избегать препятствий и столкновений. Однако такой метод весьма энергозатратен. Альтернативным способом является использование оптических сенсоров для захвата и анализа изображений. В этом случае объем поступающей информации слишком велик для быстрой обработки, да и в целом дрон при этом тратит слишком много энергии.

По этой причине исследователи, возглавляемые профессорами Тан Кеа-Тионг (Tang Kea-tiong) и Ло Чанчуань (Lo Chungchuan), заинтересовались возможностью применения в искусственном интеллекте дрона поведенческих моделей фруктовой дрозофилы, способной огибать препятствия без каких-либо усилий со своей стороны.

Первой задачей ученых было решить проблему избытка обрабатываемой информации. Так, по словам Танга Кеа-Тионга разрешающая способность камер измеряется миллионами пикселей, в то время как разрешающая способность глаза мухи составляет всего около 800 пикселей. Объясняется это тем, что мозг насекомого обрабатывает не изображение целиком, а лишь контуры и контрасты, обращая внимание исключительно на то, что представляет угрозу столкновения.

Имитируя подобный механизм обнаружения, команде исследователей удалось разработать чип, который позволяет использовать жестикуляцию рук и оптический сенсор для управления дроном. Разработчики использовали карты нервных путей мухи для того, чтобы детально изучить то, как именно насекомое обнаруживает оптический поток. В результате искусственный интеллект научился сортировать информацию по степени важности и оценивать дистанцию и вероятность столкновения.

«Оптический поток — это относительная траектория, оставляемая в поле зрения ближайшими движущимися объектами, которые и используются мозгом для определения расстояния и для ухода от столкновений», — объясняет профессор Ло Чанчуань.