• Реклама
No Result
View All Result
Женский сайт
  • Звезды
  • Здоровье и спорт
  • Технологии
  • Рецепты
  • Любовь
  • Красота
  • Это интересно
  • Звезды
  • Здоровье и спорт
  • Технологии
  • Рецепты
  • Любовь
  • Красота
  • Это интересно
No Result
View All Result
Женский сайт
No Result
View All Result
Home Технологии

Дроны научились роиться без столкновений

30.07.2020
A A
0
8
SHARES
786
VIEWS
Share on FacebookShare on Twitter

Американские инженеры использовали методы глубокого обучения для того, чтобы научить дроны прокладывать путь через пространство с препятствиями, избегая столкновений между дронами, при этом учитывая аэродинамические возмущения, создаваемые дронами в рое. В сравнении с традиционным алгоритмом оптимального обоюдного избегания столкновений новый алгоритм планирования пути оказался на 20 процентов эффективнее в большинстве экспериментальных ситуаций, не требуя при этом больших вычислительных ресурсов и может справляться даже с таким сложными ситуациями как обмен местами двух дронов в узком коридоре. Описание алгоритмов опубликовано в статье в журнале IEEE Robotics and Automation Letters, препринт доступен на arXiv.org.

В современном мире рои дронов широко используются только в сфере развлечений, однако появляется все больше задач, для решения которых можно использовать группы летающих роботов. Например, для задачи поиска и спасения пострадавших в чрезвычайных ситуациях вместо одиночных роботов гораздо лучше подходит рой небольших дронов, который может быстро обследовать большую площадь поврежденного здания, завалов или другой территории.

Для эффективного управления роем и контроля взаимодействия между отдельными дронами необходимо решить две ключевые проблемы. Во-первых, проблему навигации и планирования пути для каждого робота при недостатке информации об окружающем пространстве: в постоянно изменяющемся окружении помимо неподвижных препятствий присутствуют другие дроны из роя, столкновения с которыми необходимо избегать. Во-вторых, мультикоптеры создают воздушные потоки, которые необходимо учитывать при близком движении дронов, чтобы они не сдували друг друга с траектории.

Инженеры из Калифорнийского технологического института под руководством Сун-Чжо Чанга (Soon-Jo Chung) из Лаборатории реактивного движения NASA использовали алгоритмы глубокого обучения, чтобы решить эти задачи. Первый алгоритм называется GLAS (Global-to-Local Autonomy Synthesis), он отвечает за навигацию и позволяет прокладывать путь в сложном меняющемся окружении. Второй, Neural-Swarm, отвечает за корректировку траектории с учетом аэродинамических возмущений, создаваемых близкорасположенными дронами.

В качестве платформы для экспериментов инженеры использовали легкие (34 грамма) квадрокоптеры Crazyflie 2.0, отмеченные маркерами для отслеживания положения. Для расчета своей траектории движения каждый дрон использует только информацию о положении находящихся в его локальном окружении неподвижных препятствиях и других дронах, не имея при этом представления о глобальной картине в целом. Однако, для того чтобы обучить, нейронную сеть, которая решает задачу поиска пути, инженеры сначала использовали глобальный планировщик траекторий.

Они создали имитационную модель, представляющую собой виртуальное пространство площадью 64 квадратных метра, в котором с помощью глобального планировщика генерируются с шагом в 0,5 секунды траектории одновременного движения разного числа дронов (4, 8 или 16), при этом варьируется также число и расположение препятствий. После этого из полученного массива данных извлекается информация об относительном положении препятствий только в локальном окружении заданного радиуса вокруг каждого дрона и траектория их движения в каждый момент времени, которые сгенерированы глобальным планировщиком траекторий.

Итоговый объем данных для всех вариантов окружения равен 40 миллионам точек. Этот набор данных наблюдение-действие затем используется для обучения нейронной сети с функцией активации ReLU и архитектурой, основанной на подходе Deep Sets, который вместо векторов фиксированной размерности оперирует функциями, определенными на множествах и инвариантными к перестановкам. Выбор этого подхода связан со значительными колебаниями размерности вектора данных наблюдений каждого дрона, так как в любой момент времени число препятствий и других дронов в области видимости может изменяться кардинальным образом.

Как оказалось, такой подход с обучением локального планировщика на данных, сгенерированных на имитационных моделях с помощью глобального планировщика, позволяет снизить частоту застреваний дронов вблизи препятствий из-за проблемы локальных минимумов, свойственной децентрализованным алгоритмам построения пути как следствие неполноты информации об окружении.

Эксперименты показали, что в большинстве сценариев новый алгоритм GLAS на 20 процентов более эффективен, чем традиционно применяемый в таких задачах алгоритм оптимального обоюдного избегания столкновений ORCA (Optimal Reciprocal Collision Avoidance). В качестве показателя эффективности оценивалось число дронов, которые успешно достигли точки назначения, не столкнувшись друг с другом и не попав в «ловушку» локального минимума.

Кроме того, GLAS, являясь децентрализованным алгоритмом, позволяет масштабировать число дронов в рое, а низкие требования к вычислительным ресурсам дают возможность использовать недорогой бортовой микроконтроллер дрона. Вычисления в случае одного дрона-соседа в области видимости занимают около 3,4 миллисекунд. При увеличении числа дронов до трех это время возрастает до пяти миллисекунд, что позволяет использовать имеющиеся на борту вычислительные ресурсы для расчетов в реальном времени с частотой 40 герц.

Чтобы решить проблему аэродинамического взаимодействия, инженеры использовали данные о случайных близких пролетах дронов, когда они оказывают воздействие на траекторию полета друг друга воздушными потоками от роторов. Для этого дроны перемещали внутри заданного пространства по случайным маршрутам — компьютер случайно выбирал целевые точки для каждого дрона с фиксированной частотой. Количество дронов в экспериментах варьировалось от двух до четырех. В качестве алгоритма избегания столкновений в этом случае для простоты использовался метод искусственных потенциалов: целевые точки обладали притягивающей силой, тогда как соседние дроны отталкивали друг друга.

Собранные данные о состоянии дронов в каждый момент времени эксперимента (их положении в пространстве, скорости, ускорении, тяге) и вычисленная с их помощью z-компонента возмущающей силы затем использовались для обучения нейронной сети, построенной на основе подхода Deep Sets с функцией активации ReLU. Итоговый алгоритм с обученными параметрами позволил на лету изменять работу роторов, компенсируя возмущение траектории от пролетов соседних дронов. По словам авторов новый подход уменьшил ошибку при движении в вертикальной плоскости из-за аэродинамического взаимодействия почти в четыре раза.

Источник: rusjev.net

Читайте так-же

Google Vids тепер може створювати відео з вашим ШІ-двійником
Технологии

Google Vids тепер може створювати відео з вашим ШІ-двійником

17.07.2026
0
783

Google оновила сервіс Google Vids та додала можливість створювати персональні ШІ-аватари. Для цього користувачеві достатньо завантажити селфі та запис свого голосу – система створить цифрового двійника, який виглядатиме й говоритиме як власник...

Read moreDetails
Netflix розкрив, у скількох проєктах вже застосував штучний інтелект

Netflix розкрив, у скількох проєктах вже застосував штучний інтелект

17.07.2026
783
TAF Industries стала співзасновницею нового EU-Ukraine Drone Alliance

TAF Industries стала співзасновницею нового EU-Ukraine Drone Alliance

17.07.2026
786
Квантові комп’ютери ще не заробляють. То чому банки і BMW вже за них платять?

Квантові комп’ютери ще не заробляють. То чому банки і BMW вже за них платять?

17.07.2026
785
OnePlus припиняє запуск нових продуктів у США та Європі: що відомо

OnePlus припиняє запуск нових продуктів у США та Європі: що відомо

17.07.2026
785
Україна отримала перші британські заготовки для 105-мм і 155-мм артилерійських стволів

Україна отримала перші британські заготовки для 105-мм і 155-мм артилерійських стволів

17.07.2026
783
Apple збільшить виробництво складаного iPhone Ultra до 10 млн пристроїв – інсайдер

Apple збільшить виробництво складаного iPhone Ultra до 10 млн пристроїв – інсайдер

17.07.2026
788
Next Post
Елена Ильиных поделилась редкими фото их с Сергеем Полуниным сына Мира

Елена Ильиных поделилась редкими фото их с Сергеем Полуниным сына Мира

Популярное

Позитив и энергия на целый день: полезные лайфхаки, которые превратят ваше утро в самое любимое время суток

Позитив и энергия на целый день: полезные лайфхаки, которые превратят ваше утро в самое любимое время суток

17.07.2026
Сезон консервации в Украине: что заготавливают в июле

Сезон консервации в Украине: что заготавливают в июле

17.07.2026
Google Vids тепер може створювати відео з вашим ШІ-двійником

Google Vids тепер може створювати відео з вашим ШІ-двійником

17.07.2026
Как на самом деле хранить хлеб: распространенное заблуждение, которое портит продукт

Как на самом деле хранить хлеб: распространенное заблуждение, которое портит продукт

17.07.2026
Netflix розкрив, у скількох проєктах вже застосував штучний інтелект

Netflix розкрив, у скількох проєктах вже застосував штучний інтелект

17.07.2026

ТОП новости

  • Тюльпаны по лучшей цене с доставкой на дом

    Тюльпаны по лучшей цене с доставкой на дом

    11 shares
    Share 4 Tweet 3
  • Бак пустеет слишком быстро? 10 ошибок водителей, незаметно «съедающих» ваше горючее

    8 shares
    Share 3 Tweet 2
  • «Начало – я сижу пью, конец – меня еб**т жирный дед. Меня изнасиловали»: переехавшая в россию звезда сериала «Школа» сделала громкое признание

    53 shares
    Share 21 Tweet 13
  • Студия депиляции ЧиКа — профессиональный уход и безупречная гладкость

    11 shares
    Share 4 Tweet 3
  • Как выбрать для себя фитнес-клуб?

    15 shares
    Share 6 Tweet 4
  • О нас
  • Политика конфиденциальности
  • Sitemap
  • Реклама
  • Контакты
Реклама: digestmediaholding@gmail.com Telegram/WhatsApp/Viber: +972546406116

Использование любых материалов, опубликованных на сайте Womenbox.net, допускается исключительно при наличии активной и корректной ссылки на источник. Это правило действует для всех пользователей и партнёров, а также для интернет-изданий, которые распространяют наши материалы на своих площадках.

Онлайн-СМИ обязаны размещать прямую и открытую для поисковых систем гиперссылку, чтобы алгоритмы поисковиков могли корректно определять оригинал публикации. Такая ссылка должна быть добавлена либо в подзаголовок статьи, либо в её первый абзац — это обязательное условие для правомерного использования контента ресурса.
Редакция Womenbox.net информирует, что мнения авторов материалов могут не совпадать с официальной позицией сайта. Вся ответственность за достоверность, актуальность и содержание опубликованных или перепечатанных материалов полностью лежит на авторах или ресурсах, которые их воспроизводят. Администрация сайта не несёт ответственности за возможные последствия использования этих данных третьими лицами.

© 2005-2026 Женский сайт Вуменбокс. All rights reserved.

No Result
View All Result
  • Звезды
  • Здоровье и спорт
  • Технологии
  • Рецепты
  • Любовь
  • Красота
  • Это интересно

Использование любых материалов, опубликованных на сайте Womenbox.net, допускается исключительно при наличии активной и корректной ссылки на источник. Это правило действует для всех пользователей и партнёров, а также для интернет-изданий, которые распространяют наши материалы на своих площадках.

Онлайн-СМИ обязаны размещать прямую и открытую для поисковых систем гиперссылку, чтобы алгоритмы поисковиков могли корректно определять оригинал публикации. Такая ссылка должна быть добавлена либо в подзаголовок статьи, либо в её первый абзац — это обязательное условие для правомерного использования контента ресурса.
Редакция Womenbox.net информирует, что мнения авторов материалов могут не совпадать с официальной позицией сайта. Вся ответственность за достоверность, актуальность и содержание опубликованных или перепечатанных материалов полностью лежит на авторах или ресурсах, которые их воспроизводят. Администрация сайта не несёт ответственности за возможные последствия использования этих данных третьими лицами.

© 2005-2026 Женский сайт Вуменбокс. All rights reserved.