Švýcaři dali dronům zrak. Vidí a létají i bez GPS

Drony budou autonomní, až jejich autopilot skutečně uvidí. Švýcarští výzkumnici to už dokázali, jejich dron se na lesní pěšině orientuje jako člověk.

Švýcaři dali dronům zrak. Vidí a létají i bez GPS

Amazon, Google, DHL a mnozí další by nejraději teď hned vyslali do terénu své drony, jenže než se podobná doprava stane běžnou záležitostí, bezpilotní letouny se budou muset naučit vidět – stejně jak už to částečně umí ty nejpokročilejší autonomní vozy.

Navigace podle GPS a relativně primitivní techniky vyhýbání se překážkám, které jsou postavené na stejné technologii jako parkovací asistent, totiž zdaleka nestačí. Dolétnout z bodu A do bodu B a vyhnout se mobilnímu vysílači v cestě je jedna věc, nicméně vyznat se ve spleti ulic velkoměsta, je mnohem větší sousto.

Švýcarští výzkumníci se nyní pochlubili svou neurnovou sítí, která naučila drony vidět. Nejprve si jeden z dobrovolníků připevnil na hlavu tři kamery GoPro. Jedna snímala pohled vpřed a zbývající dvě levý a pravý okraj. Turista poté prošel několik horských tras a výzkumníci tak získali širokoúhlé video, které rozdělili na 20 000 snímků.

Data prohnali svou neuronovou sítí pro strojové učení, která pomocí 500 tisíc softwarových neuronů, 50 milionů synapsí a 150 tisíc vah analyzovala, jestli na každé z fotografií vede turistická pěšina rovně vpřed, nebo zabočuje.

Díky tomuto tréninku se software naučil, jak vypadá univerzální pěšina v lese, takže když pak stejný program nahráli do kvadroptéry s jednou jedinou čelní kamerou, dokázala s 85% úspěšností rozeznat směr cesty před sebou, kterou analyzovala každých 100 milisekund. Jen pro srovnání, člověk v testech dokázal podle stejných fotografií odhadnout směr pěšinky jen s 82% úspěšností.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Neuronová síť, která se naučila vidět

Výzkumníci tedy mohli spustit kvadroptéru na lesní cestě, kterou v životě neviděla, a bez další pomoci vyrazila vpřed. Stejně jako člověk k tomu nepotřebovala GPS a kompas, ale jen vstupní obraz.

Dron jako horský záchranář

Zatím je to ale jen výzkum a proof-of-concept. Jelikož dron analyzuje obraz desetkrát za sekundu a po každém snímku upravuje směr, vlastně tak trochu kmitá sem a tam. Jakmile vědci řízení dopilují a samotný let dostatečně zhladí a tedy i zrychlí, podobný dron by mohli využít třeba záchranáři při hledání ztraceného turisty. Kvadroptéra jednoduše vyrazí jako pes po stezce a s pomocí OCR techniky bude hledat člověka s vymknutým kotníkem, který se nevrátil na večeři. A až ho najde, horská služba bude znát přesnou GPS pozici, obraz a v lepším případě s ním bude moci i vzdáleně komunikovat.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Prototypy záchranářských dronů již existují: Dron s defibrilátorem z Nizozemí, letoun Pars, který by mohl házet záchranné kruhy, a německý projekt Definetz, který přiletí na místo rychleji než sanitka a pomůže s první pomocí

Časem bychom se pak mohli dočkat i mnohem pokročilejšího vizuálního smyslu. Roboti už nebudou sledovat jen cestičku, ale naučí se rozeznávat mnohem složitější objekty a komplexní scénu okolo sebe, aby jednou mohli skutečně vyrazit do víru velkoměsta, ve kterém se vyznají i bez GPS.

Řízení letového provozu

S rostoucím počtem dronů na obloze se nicméně stále hlasitěji volá po systému, který by je organizoval. Modelem budou nejspíše USA, kde jsou v tomto směru nejdále o systému letového provozu pro drony se tam diskutuje už roky.

NASA podobný systém už testuje ve svém kalifornském výzkumném středisku Ames Research. Mělo by se jednat o plně automatizovaný systém, který bude dronům na obloze předávat instrukce, v jakých hladinách se mají pohybovat, bude jim předávat meteorologické zprávy, informace o uzavřených oblastech aj. a všechny homologované letouny se těmito zprávami budou muset řídit.

Klepněte pro větší obrázek
Loňský návrh letových hladin pro komerční a amatérské drony podle Amazonu

Ruku v ruce s tím bude třeba dohodnout i letové hladiny, ve kterých se budou smět drony pohybovat. Loni v létě se s jedním takovým návrhem pochlubil Amazon, podle kterého by se měly ve výškách do 61 metrů pohybovat pomalejší a amatérské drony, které ovládá operátor na přímou viditelnost. Nad nimi by pak byly rychlé letové hladiny pro dálkové drony, které létají na mnohem větších vzdálenostech. Prostor robotických letounů a klasického letového provozu by pak oddělovala asi třicetimetrová bezpečnostní bezletová zóna ve výšce okolo 130 metrů. Výše by se už mohly dostat jen drony s patřičným povolením – stejně jako jakékoliv současné letadlo.

Pokud tedy nakonec nastupují éra dronů nesplaskne jako bublina, autonomní robotická doprava spíše než silnice nejprve dobude oblohu nad námi.

Článek patří do rubrik: Technologie, Droni

1 komentář

Diskuze

  • intago , 17. 2. 2016 20:05:41
    Jako pilot jsem skeptik. Zkuste zkusit letat v turbolenci ktera je v...

Určitě si přečtěte