• 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
782
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.

Это интересно

Шпионки в Кремниевой долине, спутник для Украины и что с Apple – 10 техноновостей недели

Шпионки в Кремниевой долине, спутник для Украины и что с Apple – 10 техноновостей недели

25.10.2025
OpenAI приобрела Sky – ИИ-интерфейс для Mac от основателей Workflow

OpenAI приобрела Sky – ИИ-интерфейс для Mac от основателей Workflow

25.10.2025

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

Шпионки в Кремниевой долине, спутник для Украины и что с Apple – 10 техноновостей недели
Технологии

Шпионки в Кремниевой долине, спутник для Украины и что с Apple – 10 техноновостей недели

by admin
25.10.2025
0

Презентация iPhone Air в сентябре 2025 года (Фото: EPA/JOHN G. MABANGLO) Samsung и Google представили гарнитуру смешанной реальности Galaxy XR стоимостью $1800, которая конкурирует с устройством Apple. Последняя, в свою очередь, сокращает...

Read moreDetails
OpenAI приобрела Sky – ИИ-интерфейс для Mac от основателей Workflow

OpenAI приобрела Sky – ИИ-интерфейс для Mac от основателей Workflow

25.10.2025
Гранты до $8000 – Минцифра проведет хакатон по искусственному интеллекту

Гранты до $8000 – Минцифра проведет хакатон по искусственному интеллекту

25.10.2025
Nike анонсировала прототип кроссовок с мотором – темп бега снижается на две минуты

Nike анонсировала прототип кроссовок с мотором – темп бега снижается на две минуты

24.10.2025
Шведские «Грифоны» для Украины. Как ВСУ помогут истребители JAS 39 Gripen

Шведские «Грифоны» для Украины. Как ВСУ помогут истребители JAS 39 Gripen

24.10.2025
Производитель Oreo запустит рекламу с использованием ИИ на телевидении в 2026 году

Производитель Oreo запустит рекламу с использованием ИИ на телевидении в 2026 году

24.10.2025
У ИИ-помощника Copilot появился образ – Microsoft запустила анимированного Mico

У ИИ-помощника Copilot появился образ – Microsoft запустила анимированного Mico

24.10.2025
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

Урок стиля от Синди Кроуфорд: как выглядеть роскошно в обычных брюках и блузе (ФОТО)

Урок стиля от Синди Кроуфорд: как выглядеть роскошно в обычных брюках и блузе (ФОТО)

26.10.2025
Viber и Telegram нервничают: новый мессенджер работает даже без интернета

Viber и Telegram нервничают: новый мессенджер работает даже без интернета

26.10.2025
В какие дни ноября копать огород, а в какие – садить чеснок: посевной календарь на последний осенний месяц

В какие дни ноября копать огород, а в какие – садить чеснок: посевной календарь на последний осенний месяц

26.10.2025
День свекрови и тещи 2025 — прикольные пожелания для второй мамы, картинки, музыкальные видео, проза, стихи на украинском

День свекрови и тещи 2025 — прикольные пожелания для второй мамы, картинки, музыкальные видео, проза, стихи на украинском

26.10.2025
Газ в пол к мечтам! Лучшие поздравления с Днем автомобилиста — картинки, стихи и проза

Газ в пол к мечтам! Лучшие поздравления с Днем автомобилиста — картинки, стихи и проза

26.10.2025

ТОП новости

  • Базовая одежда оптом от компании «Моспошив» — надежный выбор для бизнеса и стиля

    Базовая одежда оптом от компании «Моспошив» — надежный выбор для бизнеса и стиля

    10 shares
    Share 4 Tweet 3
  • Как выбрать женские духи для особых случаев: советы по выбору аромата для свадьбы, вечеринки и повседневного использования

    12 shares
    Share 5 Tweet 3
  • «Начало – я сижу пью, конец – меня еб**т жирный дед. Меня изнасиловали»: переехавшая в Россию звезда сериала «Школа» сделала громкое признание

    34 shares
    Share 14 Tweet 9
  • Компьютерная Академия Топ — очное и онлайн образование для взрослых и детей

    10 shares
    Share 4 Tweet 3
  • Иван Дорн взбудоражил Сеть обнаженным фото

    8 shares
    Share 3 Tweet 2
  • Политика конфиденциальности
  • Реклама
  • Контакты
Реклама: digestmediaholding@gmail.com Telegram/WhatsApp/Viber: +972546406116

Использование любых материалов сайта разрешается при условии ссылки на Womenbox.net
Интернет-СМИ должны использовать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку. Ссылка должна размещаться в подзаголовке или в первом абзаце материала. Редакция сайта может не разделять точку зрения авторов статей и ответственности за содержание републицируемых материалов не несет.

© 2005-2025 Женский сайт Вуменбокс. All rights reserved.

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

Использование любых материалов сайта разрешается при условии ссылки на Womenbox.net
Интернет-СМИ должны использовать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку. Ссылка должна размещаться в подзаголовке или в первом абзаце материала. Редакция сайта может не разделять точку зрения авторов статей и ответственности за содержание републицируемых материалов не несет.

© 2005-2025 Женский сайт Вуменбокс. All rights reserved.