Sprečavanje sudara vozila učenjem od insekata

Sprečavanje sudara vozila učenjem od insekata

Uprkos tome što se samo oko 25% putovanja automobilom dešava nakon mraka, skoro polovina fatalnih nesreća dešava se noću. Kako naša vozila postaju naprednija, pa čak i autonomnija, načini otkrivanja i izbegavanja ovih sudara takođe moraju da evoluiraju. Trenutni sistemi su često komplikovani, zahtevaju mnogo resursa ili loše rade u mraku. Ali sada su istraživači koji izveštavaju u ACS Nano dizajnirali jednostavan detektor sudara koji štedi energiju inspirisan načinom na koji insekti izbegavaju da se sudaraju.

Brojni sistemi za izbegavanje sudara (CAS) su već uključeni u vozila i oni mogu automatski kočiti kada se objekat previše približi. Neki rade tako što analiziraju sliku prostora oko automobila, ali u uslovima kao što su jaka kiša ili slabo osvetljenje, slika nije tako jasna. Da bi se to nadoknadilo, koriste se komplikovani procesori signala da bi se shvatilo ono što je još vidljivo. Drugi metod je da se ugrade radarski ili LiDAR (detekcija svetlosti i dometa) senzori, ali ih je teško minijaturisati i potrebno im je mnogo energije. Na kraju, ovi instrumenti mogu da dodaju nepotrebnu težinu, energetske potrebe i komplikacije, uprkos tome što čine vozilo bezbednijim.

Ali insekti, uključujući skakavce i muve, mogu lako da izbegnu međusobno sudare bez oslanjanja na fensi softver ili LiDAR, čak i noću. Umesto toga, oni angažuju određena neuronska kola koja izbegavaju prepreke, koja su veoma efikasna i mogu da inspirišu CAS sledeće generacije. Dakle, Saptarshi Das i kolege su želeli da stvore detektor sudara inspirisan insektima prilagođen da oseti vozila koji je efikasan, siguran i troši manje energije od svojih prethodnika.

Prvo, tim je dizajnirao algoritam zasnovan na neuronskim krugovima koje insekti koriste da bi izbegli prepreku. Umesto obrade cele slike, obrađivali su samo jednu varijablu: intenzitet farova automobila. Bez potrebe za ugrađenom kamerom ili senzorom slike, jedinice za detekciju i obradu su kombinovane, čineći ukupan detektor manjim i energetski efikasnijim.

Senzor se sastojao od osam fotoosetljivih „memtranzistora“ konstruisanih od sloja molibden disulfida (MoS 2 ), organizovanog u kolo. Zauzeo je samo 40 µm 2 i koristio samo nekoliko stotina pikodžula energije — desetine hiljada puta manje od postojećih sistema.

Konačno, u noćnim scenarijima iz stvarnog života, detektor može da oseti potencijalnu nesreću sa dva automobila dve do tri sekunde pre nego što se dogodi, ostavljajući vozaču dovoljno vremena da preduzme kritične korektivne mere. Istraživači kažu da ovaj novi detektor može pomoći da postojeći CAS budu bolji i sigurniji.