Искусственный интеллект в управлении квадрокоптером

В 2017 году Национальное управление США по аэронавтики и исследованию космического пространства устроили соревнования с целью выявить, кто лучше управляет дроном: человек или искусственный интеллект. Как пишет издание The Verge, в итоге победил искусственный интеллект. Он более уверенно и точно прошел полосу препятствий, хотя человеку лучше далось выполнение трюков в воздухе.

Стоит ли говорить, что этот эксперимент был лишь преддверием к тому, чтобы полностью оснастить коптеры искусственным интеллектом. Несколько лет назад в Цюрихском университете и ETH Zurich разработали метод, по которому можно обучить нейронную сеть, чтобы квадрокоптер автономно выполнял разные маневры. Так ученым удалось заставить коптеры без внешней камеры выполнять трюки, которые не выполнят даже опытные пилоты дронов. Нейронную сеть обучают в симуляции при помощи экспертного контроллера. Теперь авторы разрабатывают систему автономного полета с обходом препятствий. 

Искусственный интеллект для управления БПЛА в разных странах

Для начала необходимо установить, что под искусственным интеллектом понимается комплекс технологических решений, который позволяет имитировать когнитивные функции человека. То есть в нашем случае мы говорим об имитации ручного управления квадрокоптером. В России продолжают развиваться базы беспилотников, очерчен широкий круг применения квадрокоптеров в гражданском деле. Но и другие страны не отстают.

• США. В штатах создание интеллектуальной системы для управления дроном осуществляется на базе Skybord. В результате ИИ будет прокладывать оптимальный маршрут квадрокоптера, обходить препятствия, обеспечивать автономный взлет и посадку.
• В Великобритании планируют, что ИИ будет управлять боевыми дронами, но решение о применении оружия останется за человеком.
• Для КНР развитие ИИ в рамках беспилотных летательных аппаратов — национальная стратегия.
• Германия является европейским лидером по работе с искусственным интеллектом, но, несмотря на это, власти страны и ее силовые структуры не стремятся оснащать квадрокоптеры ИИ.
• Япония разрабатывает дроны вертолетного типа (в том числе квадрокоптеры) с ИИ с максимальной массой 350 и 450 кг. Грузоподъемность такого аппарата составляет около 100 кг. Такие квадрокоптеры разрабатывает компания Sony и планирует распространить их для видеосъемки.

Дрон с искусственным интеллектом в разных сферах жизни общества

Основной целью развития квадрокоптеров с искусственным интеллектом является военное дело, но, как правило, все наработки интерпретируются для гражданских сфер. Например, в той же Японии разработанные квадрокоптеры с ИИ используют для обеспечения безопасности на массовых мероприятиях (дрон вычисляет по действиям подозрительных посетителей).

Военное дело

Как мы говорили выше, большинство квадрокоптеров с искусственным интеллектом изначально были разработаны под военные нужды. В первую очередь такие дроны позволяют сохранить жизнь комбатантов, не подставляя под удар не только всю группу, но и оператора коптера. В Китае также были разработаны коптеры-смертники. Начиненные взрывчаткой, они осуществляют подрывную деятельность без участия человека. Первым, кто применил группу дронов с ИИ в условиях боевых действий, был Израиль. Автономные квадрокоптеры с искусственным интеллектом в рамках боя могут осуществлять сбор информации (слежка, обнаружение цели, передача данных местности и так далее), а также работать на уничтожение инфраструктуры противника. В России разработан тяжелый, разведывательно-ударный дрон с ИИ «Альтиус», который работает на максимальной дистанции, а также может самостоятельно взаимодействовать с истребителями пятого поколения.

Сельское хозяйство

Второй по значимости отрасли, в которой применяют квадрокоптеры с искусственным интеллектом, является сельское хозяйство. В первую очередь дроны привлекают к обработке полей: распыление химикатов или внесение удобрений.

В 2017 году Японская компания разработала дрон, который позволяет защитить угодья от набегов диких животных. Аппарат представляет собой квадрокоптер с автономной камерой, передатчиком и системой искусственного интеллекта. В ходе своей деятельности коптер облетает заданную территорию, а при обнаружении диких животных отпугивает их высокочастотным сигналом и звуком взрывающихся петард. Инфракрасная камера позволяет квадрокоптеру летать в том числе в ночное время суток. Собранный видеоматериал разработчики решили использовать для изучения особенностей поведения и повадок животных.

В целом, использование квадрокоптера с искусственным интеллектом возможно в любой отрасли, более того, сама конструкция коптера будет мало чем отличаться. Вопрос лишь в том, под какие задачи будет обучен искусственный интеллект. Кстати, в августе 2023 года российские конструкторы спроектировали многоцелевой беспилотник с искусственным интеллектом. Он практически универсален, и может быть применен в любой отрасли. Беспилотник сам контролирует полет и принимает решение о взлете или возвращении на базу. Теперь перед конструкторами стоит задача — довести коптер до полной автономии.