«Это единственный реалистичный способ, которым дроны будут иметь коммерчески жизнеспособное применение, такое как доставка рулона туалетной бумаги клиентам», – сказал Маниш Кумар, доцент кафедры машиностроения в Колледже инженерии и прикладных наук Университета Цинциннати.
Кумар и его соавторы, Никлас Стоктон, исследователь Калифорнийского университета, и Келли Коэн, профессор аэрокосмической техники, рассмотрели трудности, с которыми дроны могут ориентироваться в постоянно меняющемся воздушном пространстве, в исследовании, представленном на конференции Американского института аэронавтики и астронавтики SciTech 2017 в г. Январь.
Эта проблема усугубляется, когда дрон пытается приземлиться на движущуюся платформу, такую как грузовой фургон или даже U.S. Качка военного корабля ВМФ в открытом море.
«Он должен приземлиться в обозначенной зоне с небольшой погрешностью», – сказал Кумар. «Посадка дрона на движущуюся платформу – очень сложная проблема с научной и с инженерной точки зрения."
Чтобы решить эту проблему, исследователи Калифорнийского университета применили концепцию, называемую нечеткой логикой, которую люди подсознательно используют каждый день.
В то время как ученые озабочены точностью и аккуратностью во всем, что они делают, большинство людей проживают свой день, делая выводы и обобщения или используя нечеткую логику. Вместо того, чтобы видеть мир в черно-белом, нечеткая логика допускает нюансы или степени истины.
«В лингвистических терминах мы говорим большие, средние и маленькие, а не определяем точные множества», – сказал он. "Мы хотим перевести этот тип нечетких рассуждений, используемых людьми, в системы управления."
По его словам, нечеткая логика помогает дрону принимать правильные навигационные решения в море статистического шума.
Это называется «генетически-нечетким», потому что система со временем развивается и постоянно отбрасывает меньшие решения.
Стоктон, Кумар и Коэн успешно применили нечеткую логику в моделировании, чтобы показать, что это идеальная система для навигации в динамических условиях. Стоктон, магистр инженерного дела, который был ведущим автором статьи, проверяет нечеткую логику в экспериментах по посадке квадрокоптеров на роботов, установленных на посадочных площадках, в лаборатории исследования многоагентных систем БПЛА (MASTER) Калифорнийского университета.
"Этот проект посадки – реальная проблема.
Транспортное средство доставки может иметь дрон-компаньон для доставки и приземления ", – сказал Стоктон.
Стоктон – просто последний студент Калифорнийского университета, наставник Коэна, которому предложили работу, по крайней мере частично, за его опыт в нечеткой логике. U.S. ВВС предложили Стоктону должность на федеральном уровне, чтобы он продолжил свои инженерные исследования на базе ВВС Райт-Паттерсон, когда он закончит обучение этим летом.
Докторант Калифорнийского университета Ник Эрнест, еще один студент Коэна, основал компанию по искусственному интеллекту под названием Psibernetix, Inc., который продемонстрировал силу нечеткой логики в прошлом году, когда искусственный интеллект на основе нечеткой логики, получивший название ALPHA, превзошел пилота-человека в имитационных воздушных боях.
Пенсионер U.S. Полковник ВВС. Джин Ли назвал ALPHA «самым агрессивным, отзывчивым, динамичным и надежным ИИ, который я когда-либо видел."
Профессор Коэн уверен в подходе команды.
"По сравнению с другими современными методами адаптивного мышления и глубокого обучения наш подход, похоже, обладает рядом преимуществ. Генетическая нечеткость масштабируема, адаптируема и очень надежна », – сказал Коэн.
Коэн является автором более 100 статей по нечеткой логике, предмету, который привлекает все большее внимание из-за его широкого применения во всем, от производства до медицины.
По словам Коэна, Калифорнийский университет является мировым лидером в области нечеткой логики и преподает ее на уровне бакалавриата.
«Важно на ранней стадии познакомить наших студентов с нечеткими подходами, поскольку это также дает им преимущество при выходе на рынок труда», – сказал Коэн.