Дроны научились «чувствовать боль»: революционная технология для безопасности беспилотников

Система выявляет скрытые признаки надвигающейся неисправности на основе данных датчиков в реальном времени и уведомляет о возможной потере управления ещё до возникновения аварии

Искусственный интеллект219:24

Исследователи из Технологического университета Делфта в Нидерландах и Университета Вагенингена разработали систему, которая позволяет автономным транспортным средствам распознавать надвигающуюся неисправность, аналогично тому, как живые организмы ощущают боль. Авторы считают, что данный подход может стать значимым инструментом для повышения безопасности как беспилотных летательных аппаратов, так и автономных автомобилей.

Концепция основывается на простом биологическом принципе. Когда человек получает травму, нервная система моментально сигнализирует об опасности, заставляя уменьшить нагрузку и предотвращая дальнейшие повреждения. Исследователи стремились воспроизвести аналогичный механизм для машин, создав своего рода цифровой аналог болевой системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Основой технологии является явление, известное как «критическое замедление» (critical slowing down). Этот метод ранее использовался в экологии для предсказания катастрофических изменений в сложных системах — например, коллапса экосистем. Учёные выявили, что аналогичные закономерности наблюдаются и в технических системах незадолго до потери устойчивости.

Основное отличие нового метода заключается в том, что он не требует заранее разработанных моделей поведения системы, исторических данных или сложных предсказательных алгоритмов. Вместо этого технология постоянно анализирует поступающие в реальном времени сигналы от существующих датчиков и выявляет характерные изменения, которые могут указывать на приближение отказа.

Для проверки метода исследователи использовали квадрокоптеры исследовательского комплекса CyberZoo. В ходе экспериментов они постепенно повреждали лопасти винтов, увеличивая степень разрушения до 55%. Выяснилось, что аппарат начинал терять управляемость уже при повреждении примерно 15% одной из передних лопастей. При этом разработанная система успешно выявляла признаки нестабильности ещё до наступления критического состояния.

Руководитель исследования Яспер ван Беерс (Jasper van Beers) сравнил работу алгоритма с человеческим ощущением боли. По его словам, боль предоставляет человеку немедленную обратную связь о состоянии организма и помогает определить, какие действия остаются безопасными. Современные механизмы, напротив, почти не обладают подобной способностью к самодиагностике.

Авторы исследования уверены, что особенно перспективным направлением использования технологии являются автономные автомобили и системы помощи водителю. Беспилотный автомобиль может столкнуться с постепенно ухудшающимся состоянием датчиков, деградацией исполнительных механизмов или сложными дорожными условиями, однако современные системы часто выявляют проблему лишь тогда, когда она начинает угрожать безопасности движения.

Поскольку новый подход использует исключительно данные штатных сенсоров, его потенциальное внедрение не потребует установки дополнительного оборудования. Это делает технологию особенно привлекательной для существующих платформ автономного транспорта, включая роботакси.

По мнению исследователей, наделение машин своеобразным «чувством боли» может стать важным шагом к созданию действительно безопасных автономных систем, способных распознавать собственные ограничения ещё до того, как ситуация станет критической.

Darth SaharaИсточники:digitaltrendsИскусственный интеллект2Искусственный интеллектроботаксиАвтоАвтономные системыБеспилотные автомобили19:24