影/40小時內歷經11.5 萬次墜機 無人機運用AI學會自主飛行

影/40小時內歷經11.5 萬次墜機 無人機運用AI學會自主飛行
▲控制無人機的演算法將 AR Drone前置攝影機拍攝的圖像分割成了左右2個圖像,若是其中一個看起來比較不易出現碰撞,那麼無人機便會朝那個方向飛行,否則無人機將會繼續保持直線飛行。 (圖/翻攝自YouTube)

編譯張岑宇/綜合外電報導 

美國賓州卡內基美隆(Carnegie Mellon )大學的機器人專家們,共同研發了一款 AR Drone 2.0 無人機,會透過AI技術自主學習,在一次又一次的墜機經驗中,找出最不容易發生碰撞的飛行路徑,「身經百戰」的AR Drone 2.0,在短短40小時的飛行時間內,墜機次數竟高達11.5 萬次。

▲AR Drone 2.0 無人機,會透過AI技術自主學習,在一次又一次的墜機經驗中,找出最不容易發生碰撞的飛行路徑。(影片/取自YouTube,若遭移除請見諒)

 卡內基美隆大學機器人專家 Dhiraj Gandhi、Lerrel Pinto 和 Abhinay Gupta 發表了一篇題為《透過墜機學習如何飛行》的論文,研究團隊研發的無人機,以撞向物體墜機為目的,研究人員會使用所有墜機資料,結合相同軌跡採樣的正常飛行資料,然後讓無人機變成具備擁有強大導航策略的機器。 

無人機的前置攝影機會以30 Hz的頻率來記錄圖像。控制無人機的演算法將 AR Drone前置攝影機拍攝的圖像分割成了左右2個圖像,若是其中一個看起來比較不易出現碰撞,那麼無人機便會朝那個方向飛行,否則無人機將會繼續保持直線飛行。 

一旦碰撞發生之後,飛行軌跡上的圖像就會被分成2部分:一部分是無人機正常飛行的,另一部分則是墜毀一瞬間的圖像。這兩部分圖像集合後,會被發送給一個深度神經網路,利用AI技術來學習、分析拍攝到的圖像,然後藉此判斷是否繼續直線飛行。 

無人機在經歷11.5萬次碰撞之後,演算法所學習到的經驗已經能夠讓無人機自主飛行了,如同人類嬰兒時期在學走路會經歷無數次跌倒的經驗,現在即便是在狹窄、混亂的環境中,無人機也能輕鬆避開障礙物,即便是遇到比較不明顯的白色牆壁和玻璃門,無人機也能發現避免碰撞。 

無人機要試圖找到避免墜毀的方法,可以透過學習飛行員的飛行方式,或是把無人機放置在具有運動捕捉系統,以及設置一些 3D 障礙物的環境下飛行,不過由於此方法必須耗費大量的成本,因此讓無人機從墜機錯誤中學習仍是比較節省成本的方式。

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