Létající drony v budoucnosti zřejmě převezmou část úloh, o které se dnes starají větší dopravní prostředky. Například rychlou přepravu malých zásilek v prostředí pro větší vozidla těžko průjezdném - ať už jsou to odlehlé kouty světa nebo přeplněná centra měst.
Jejich využití bude o to jednodušší a lákavější, čím budou levnější - a také samostatnější. Skutečně masového použití se zřejmě dočkáme, až v době, kdy budou tyto stroje schopné se pohybovat na obloze bez větších lidských zásahů. Na většinu účelů je využití lidského pilota příliš drahé.
Programátoři již delší dobu poměrně úspěšně „učí“ drony, jak se vyhýbat pevným překážkám. Podstatně větším problémem se ukazují „dynamické překážky“, tedy v podstatě jiné identifikovatelné i neidentifikovatelné létající předměty od jiných dronů (byť ty budou asi nějak značené), po ptáky či starou bačkoru, kterou po nich hodí sousedovy děti (vaše by to přece nikdy neudělaly...). Rozpoznávání a předvídání pohybu takových předmětů s omezeným „mozkem“ a „smysly“ dronu představovaly těžko řešitelný problém.
Hoďte po něm něco! Komponovaný snímek zachycuje průběh jednoho úhybného manévru, který pokusný dron předvedl, když na něj vědci hodili dva předměty naráz.
Práce mezinárodní skupiny vědců z univerzit v Curychu a Marylandu zveřejněná na serveru arXiv.org (v PDF zde) dokládá, že i v této oblasti je ovšem jasně patrný pokrok.
Autoři v ní - a také na videu, které můžete zhlédnout v záhlaví článku - vysvětlují a ukazují, jak se jim podařilo napsat software, který se naučil s poměrně vysokou účinností vyhýbat „dynamickým překážkám“. Dron se dokázal vyhnout i dvěma předmětům najednou, ať už měly známé nebo pro něj nové tvary, a to i v prostředí s poměrně špatným osvětlením.
Principiálně je nový řídicí systém založený na principu „hlubokých neuronových sítí“, které v posledním desetiletí výrazně přispěly k vyřešení řady dlouho nepřekonatelných problémů v robotice a IT. Ať už šlo o rozpoznávání obrazu, přirozenější chůzi nebo zdánlivé marginálie jako pokoření člověka počítačem ve hře go.
Už žádné nárazy do stromů. Dron DJI Phantom 4 se překážkám sám vyhne |
Software není samozřejmě dokonalý. Úspěšnost při zkouškách se pohybovala kolem 70 procent. Což jednoduše řečeno znamená, že většina létajících tvorů jsou stále podstatně obratnější letci. A také to znamená, že problém vyhýbání se létajícím překážkám není definitivně vyřešen. Spíše výsledek naznačuje, že jsme na dobré cestě k jeho řešení.
Ukázka řešení jednoho případu, kdy na dron letí dva neznámé létající předměty. „Deska“ vyznačuje jejich poloh na úrovni samotného dronu. Vektor Xs označuje navržené řešení.
V tomto ohledu je důležité to, že software může pracovat na hardwaru, který lze fyzicky dostat na palubu dronu. A v druhé řadě i skutečnost, že k vyladění neuronové sítě došlo v počítači, tedy výhradně díky softwarovým simulacím. To velmi výrazně zjednodušuje zavádění do praxe, ať už se mají roboti učit létat nebo „jen“ chodit. Program se zjednodušeně řečeno může učit „hraním na počítači“, místo toho, aby v rámci učení rozbíjel skutečné drony.
Jak se můžete přesvědčit na videu, kromě vyhýbání se nabízí také zcela opačný způsob využití než ten, kteří autoři inzerují v titulku své práce: tedy naopak „taranování“ jiných létajících objektů. Stačí jen nastavit cíle „opačně“, a stroj se bude snažit naopak cíle zasáhnout, místo aby se jim vyhnul. Kdyby nevyšel civilní grant, mohou to autoři zkusit jinde...
