• 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
787
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

Oppo і Vivo розвіяли чутки про спільний запуск кишенькової камери
Технологии

Oppo і Vivo розвіяли чутки про спільний запуск кишенькової камери

13.08.2026
0
783

Oppo та Vivo спростували чутки про спільний запуск кишенькової камери зі стабілізацією, заявивши, що не укладали жодних угод щодо цього. Незважаючи на це, обидві компанії продовжують розробляти власні рішення у сфері портативних...

Read moreDetails
8000 українців зможуть безоплатно пройти курси Oracle та отримати сертифікат

8000 українців зможуть безоплатно пройти курси Oracle та отримати сертифікат

13.08.2026
783
Google випустила Pixel 11 з 256 ГБ пам’яті у базовій версії

Google випустила Pixel 11 з 256 ГБ пам’яті у базовій версії

13.08.2026
783
Google показала Pixel 11 Pro, Pro XL і Pro Fold: що нового у флагманах

Google показала Pixel 11 Pro, Pro XL і Pro Fold: що нового у флагманах

13.08.2026
784
Не Nvidia і не Microsoft. У кого ринок готовий інвестувати найбільше в еру ШІ – дослідження

Не Nvidia і не Microsoft. У кого ринок готовий інвестувати найбільше в еру ШІ – дослідження

12.08.2026
785
Google представила конкурента AirTag – трекер Pixel Tag із UWB та автономністю до року

Google представила конкурента AirTag – трекер Pixel Tag із UWB та автономністю до року

12.08.2026
785
Pixel Watch 5 дебютував з аналізом артеріального тиску й автономністю до 40 годин

Pixel Watch 5 дебютував з аналізом артеріального тиску й автономністю до 40 годин

12.08.2026
783
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

Безумный экшен и Адриа Архона в главной роли: вышел новый трейлер «Идеального оружия» (ВИДЕО)

Безумный экшен и Адриа Архона в главной роли: вышел новый трейлер «Идеального оружия» (ВИДЕО)

13.08.2026
Oppo і Vivo розвіяли чутки про спільний запуск кишенькової камери

Oppo і Vivo розвіяли чутки про спільний запуск кишенькової камери

13.08.2026
Убегут с участка и больше не вернутся: народные способы навсегда выгнать кротов из огорода

Убегут с участка и больше не вернутся: народные способы навсегда выгнать кротов из огорода

13.08.2026
8000 українців зможуть безоплатно пройти курси Oracle та отримати сертифікат

8000 українців зможуть безоплатно пройти курси Oracle та отримати сертифікат

13.08.2026
Идеальный союз или горящая катастрофа: с какими знаками Зодиака Львы создают самые крепкие пары

Идеальный союз или горящая катастрофа: с какими знаками Зодиака Львы создают самые крепкие пары

13.08.2026

ТОП новости

  • Елена Тополя снялась для откровенного календаря после «слива» ее интимного видео (ФОТО)

    Елена Тополя снялась для откровенного календаря после «слива» ее интимного видео (ФОТО)

    11 shares
    Share 4 Tweet 3
  • Скандал после интервью о разводе: первая жена Фединчика и Ксения Мишина жестко раскритиковали Денисенко

    12 shares
    Share 5 Tweet 3
  • Елена Тополя впервые прокомментировала пикантные кадры со «слитого» видео: «Я впервые пробовала это»

    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

    54 shares
    Share 21 Tweet 13
  • «Я вам покажу»: Тополя пригрозила обидчикам после секс-скандала

    8 shares
    Share 3 Tweet 2
  • 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.