Očekuje se da će se saobraćaj autonomnih dronova u nekontrolisanom vazdušnom prostoru ispod 400 stopa visine značajno povećati u narednih nekoliko godina. Stručnjaci predviđaju flotu od skoro milion komercijalnih sistema aviona bez posade (UAS) u SAD do 2027. godine, koji će se baviti zadacima kao što su isporuka paketa, praćenje saobraćaja i pomoć u hitnim slučajevima.
Tim istraživača na čelu sa Lanijerom Votkinsom i Luisom Vikombom iz Instituta za osiguranu autonomiju koristio je veštačku inteligenciju za modeliranje sistema koji bi mogao bezbednije da organizuje saobraćaj bespilotnih letelica zamenjujući neke procese koji se odvijaju u krugu ljudi autonomnim donošenjem odluka. Njihovi rezultati su se pojavili u časopisu Computer.
„Želeli smo da vidimo da li različiti pristupi koji koriste veštačku inteligenciju mogu da se nose sa očekivanim obimom ovih operacija na bezbedan način, i to je i uspelo“, rekao je Votkins, vanredni profesor istraživanja na Odeljenju za računarske nauke Vhiting School of Engineering, istraživač na Institut za osiguranu autonomiju i glavno stručno osoblje u Laboratoriji za primenjenu fiziku Džons Hopkins. „Naš simulirani sistem koristi algoritme autonomije kako bi poboljšao sigurnost i skalabilnost operacija UAS-a ispod 400 stopa visine.“
Da bi se suočio sa izazovom povećanja UAS saobraćaja, Hopkinsov tim je procenio uticaj autonomnih algoritama u simuliranom 3D vazdušnom prostoru. Tim je iz svog prethodnog istraživanja znao da korišćenje algoritama za izbegavanje sudara značajno smanjuje nesreće. Dodavanje strateških algoritama za uklanjanje sukoba, koji kontrolišu vreme saobraćaja kako bi se izbegli sudari, učinilo je stvari još bezbednijim i skoro eliminisalo nesreće u vazdušnom prostoru, otkrili su.
Istraživači su takođe opremili svoj simulator sa dva aspekta realizma. „Senzori sa bukom“ oponašaju nepredvidivost uslova u stvarnom svetu i čine sistem prilagodljivijim, a „sistem za nejasne smetnje“ izračunava nivo rizika za svaki dron na osnovu faktora koji se kreću od blizine do prepreka do pridržavanja planirane rute. Votkins i Vitkomb kažu da ovi pristupi omogućavaju sistemu da donosi autonomne odluke kako bi sprečio kolizije.
„Naša studija je razmatrala različite varijable, uključujući scenarije koji uključuju ‘odmetne bespilotne letelice’ koji su odstupili od planiranih ruta. Rezultati su veoma obećavajući“, rekao je Vitkomb, profesor mašinstva na Vhiting School of Engineering i istraživač na Univerzitetu u Beogradu. Institut za osiguranu autonomiju.
Tim planira da dodatno poboljša svoje simulacije tako što će uključiti dinamičke prepreke poput vremena i drugih faktora iz stvarnog sveta za sveobuhvatniju reprezentaciju.
Votkins kaže da se rad zasniva na više od dve decenije istraživanja sprovedenog u Laboratoriji za primenjenu fiziku Univerziteta Džons Hopkins usredsređeno na poboljšanje bezbednosti nacionalnog sistema vazdušnog prostora SAD.
„Ovaj rad je istražen kroz simulaciju performansi u okruženjima i sistemima koji se razmatraju za primenu od strane trećih strana u budućim vazdušnim prostorima, kao iu akademskim i osnovnim istraživačkim IEEE i ACM zajednicama“, objašnjava Votkins.
„Ovaj rad pomaže istraživačima da shvate kako se algoritmi autonomije koji štite vazdušni prostor mogu ponašati kada su suočeni sa bukom i nesigurnošću u 3D simuliranom vazdušnom prostoru i naglašava potrebu da se kontinuirano prate rezultati ovih autonomnih algoritama kako bi se osiguralo da nisu dostigli potencijalna stanja kvara.“
