Balázs Richárd

Okosak lesznek a drónok

Hamarosan az agyra hasonlító neurális hardverrel ellátott drónok jelennek meg, ami nagy előrelépést jelent számukra a potenciális veszélyforrások észlelésében és elkerülésében, egészen új lehetőségek előtt nyitva meg az utat.

A nagy cégek, mint az Amazon, a DHL és a Google a fogyasztási cikkek gyors kiszállításának új módját látják ezekben a robotrepülő alkalmatosságokban, a jelenlegi szabályozások azonban lekorlátozzák a drónok repülését az emberi kezelő látóterére, elkerülendő az ütközéseket. A drónoknak szükségük van egy automatikus észlelési-elkerülési képességre, hogy a saját flottákat fejlesztő, fentebb felsorolt cégek bevethessék azokat üzleti céljaik elérése érdekében.

A videofelvétel alapján a tárgyakat valós időben felismerő számítógépek túl nagyok és energiaigényesek a kis drónok számára, ezért jelenleg kis hatótávolságú szenzorokra, elsősorban radarokra kénytelenek hagyatkozni, ami azonban nem mindig elégséges az ütközés elkerüléséhez. Szakértők szerint a megoldás az állati agy működésének a lemásolása lehet, ami ha számolásban nem is veheti fel a versenyt a digitális rendszerekkel, a komplex érzékszervi inputok feldolgozásában gyorsabb náluk.

Az Idaho államban működő Bio Inspired Technologies (BIT) pontosan ezen dolgozik. Rendszerük alapja egy memrisztor, vagyis egy memóriával rendelkező ellenállás. Akárcsak a biológiai agy szinapszisa, a memrisztor is megváltozik, amikor impulzusok haladnak át rajta, a lényege, hogy képes emlékezni erre az impulzusra. Ez a képesség alkotja a neuronokat és a köztük lévő kapcsolatokat utánzó tanulási rendszer alapját. A drón kamerájával összeköttetésben lévő chip méretű neurális rendszer megtanítható a repülőgépek és más veszélyforrások nagy hatótávolságú felismerésére. A BIT drónja már az idén készen fog állni az első próbarepülésre.

A rendszer fel fogja ismerni a felhőket, madarakat, épületeket és adótornyokat, valamint vizuális nyomokat használ az objektumok távolságának megbecsléséhez. Az információ birtokában a drón új repülési útvonalat tervezhet egy akadály elkerülése érdekében, az akadály mozgásával valós időben frissítve azt. "A természet rendkívül hatékonyan alkalmazza ezt a megoldást" - mondta David Warne, az ausztrál Queenslandi Műszaki Egyetem munkatársa, aki maga is mesterséges neurális rendszereken dolgozik.

Akárcsak a területet kutató más cégeket, a BIT-et is a hadsereg finanszírozza, fejlesztéseikből azonban valószínűleg jóval szélesebb piac profitálhat. Az észlelés-elkerülés lehetővé teszi a kis drón-flottáknak, hogy a nagyvárosokon keresztül-kasul cikázva csomagokat kézbesítsenek. A neurális rendszerrel rendelkező drónok akárcsak a madarak, vagy rovarok, a legbonyolultabbnak tűnő leszállóhelyeket, akár az erkélyeket, ablakpárkányokat is elérhetik.

Az objektumok önálló felismerési képességével számos új alkalmazási lehetőség nyílik meg a drónok előtt. A BIT a precíziós mezőgazdaságban látja az egyik nagy potenciált. "A termény-drón sokak listáján szerepel" - mondta Terry Gafron a BIT ügyvezető igazgatója, aki szerint a drónok felügyelhetnék a termőföldeket, azonosítva azokat a területeket, ahol a termények nem megfelelő ütemben fejlődnek, illetve felismerve a probléma forrását, ami lehet például víz, tápanyag, vagy a kártevőirtás hiánya.

Az iparban a drónok felügyelhetnének csővezetékeket, felismerve a szivárgásokat, vagy azonosíthatják az elektromos meghibásodásokat az energiahálózatokon. Az otthonokban ablakot pucolhatnának, összegyűjthetnék a szemetet, kitisztíthatnák a vízelvezető árkokat, vagy kigyomlálhatnák a kertet, esetleg információt küldhetnének autónknak egy átláthatatlan parkoló esetében az üres helyekről.

Nem a memrisztor az egyetlen lehetőség a felsoroltak elérésre. Tavaly az amerikai hadügy fejlesztési ügynöksége, a DARPA bemutatta az IBM-mel együttműködve kifejlesztett TrueNorth neurális processzort, ami egy neurális hálózatot szimulál, annyi digitális neuronnal, ami megegyezik a repülésben rendkívül ügyes méhek neuronjainak számával.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • sárkánylovag #18
    Intelnek szólt valaki hogy valaki már fényévekkel előttük jár ?:)
    Neutronhálós processzorok :))))
    Ültessenek bele minden drónba egy krumplibogár agyát ...
    Igaz akkor leszállna minden krumpli földön de legalább nem menne neki semminek :D
  • kvp #17
    Eloszor is a memrisztorokat ugyanaz a Leon Chua professzor talalta fel, aki a magyar Roska Tamassal egyutt dolgozott anno amerikaban a CCNA chipek kifejesztesen, tehat a ket technologia eleg kozel all egymashoz.

    A cikkben leirt megoldas egy CNNA chipet keresztez a memrisztorokkal, ami megoldja a CNNA chipek egyik nagy problemajat, a viszonylag gyorsan kisulo, ezert folyamatos frissitesre szorulo kapacititv memoria cellakat es jobban hasonlit az embernel is meglevo neuralis mukodesre.

    Miert nem latunk ilyen chipeket a hetkoznapi targyakban? Mert bizonyos bonyolultsag alatt egy megfeleloen eros sokmagos digitalis rendszer is kepes azonos vagy jobb teljesitmenyt nyujtani, gyakorlatilag az analog hardvert emulalva. Ilyen megoldas volt anno a nyertes Palo Alto-i csapat Stanley-jeben es ezt kapta meg a Google autoja is. Tehat a CNNA chipeknel megszokott es az emberi retina es latoideg modelljebol szarmazo optical flow technologival allitjak elo a melysegi es a mozgasi terkepeket is, amiket korrelalnak a lezeres tavolsagmero adataival, majd egy 3D-s mintaillesztessel pozicionalva frissitik a jarmuvet korulvevo teljes ter 3D-s modelljet.

    Az erdekes az, hogy a digitalis emulaciot ugyanugy becsapja a legtobb optikai csalodas ahogy az analog implementaciot vagy az embert. Sok evvel ezelott az en kis robotom is mindig at akart menni az asztal szelen levo ablakuvegen, mint a butabb madarak, mert nem latta. A megoldas is az volt, hogy egy felismerheto alakzatot kell ragasztani az uvegre, hogy eszrevegye. Az en esetemben ez egy kis szigszallag csik volt es maris nem akart kiugrani az ablakon. Ugyanazt az algoritmust futtattam egy cluster-en c-ben megirva, egy nagyobb gepen futo CNNA emulatorban es valos hardveren CNNA kapcsolasi matrixkent megirva. (kesobb derult ki hogy nem sok ember ir neuralis matrixokat soklepcsos tanitas helyett kezzel begepelve)

    Szoval a CNNA es CNND rendszereken futtathato algoritmusok jelentos resze mar ma is hasznalatban van, csak jellemzoen shader kodkent futnak sokmagos videokartyakon vagy azokbol kialakitott szuperszamitogepeken. Ezek a rendszerek ma mar annyira aproak, hogy egy jobb mobiltelefonban is van annyi cpu/gpu mag, hogy lokalisan futtassak a 12 eve meg szervertermeket igenylo feladatokat. Igy lesz ma egy gyerekek altal osszerakott, Lego jarmu elejere gumizott mobiltelefonbol neuralis algoritmusokat futtato es kozben egy globalis halozaton kommunikalo robot.

    ps: Az algoritmusok altalaban hardver fuggetlenek, szinte barmilyen algoritmust meg lehet irni barmilyen hardverre. Csak a hatekonysag valtozik, mert mindegyikhez van egy elonyos hardver, de nem kotelezo azt hasznalni. Ma mar a digitalis rendszerek eleg fejlettek ahhoz, hogy az egyelore kevesbe fejlett analog technikat nyers erovel nyomjak le.
  • gybfefe #16
    A memória és gondolatok a rengeteg elektrokémiai folyamat során képzik a szoftvert.
    Amit írsz számítógépre fordítva így hangzik:
    Az Office nem szoftver mert a kódja bitek halmaza és a bináris egyenletek fixek.
    Másik fele a hozzászólásnak pedig csak ismétli a már említett dolgokat. Nem vitatott, hogy két külön fogalom, de van olyan dimenzió ahonnan nézve ugyan az.
  • fszrtkvltzttni #15
    A szoftver többé kevésbé szabadon változtatható dolog, ami a hardver működését szabályozza.
    Az elektrokémia egyenletei fixek, az nem szoftver.
    Egy hardver tervrajza szoftver a kivitelező számára, ami alapján elkészíti azt, de ettől a hardver és a tervrajza még két különböző dolog.
  • gybfefe #14
    Már megint nem értem, a szoftver informálja a hardvert arról mit kell csinálnia, vagy nem?
  • Irasidus #13
    "ehát ha van egy papírlapod amire leírod, hogy milyen kapcsolási rajzzal működik egy hardver, akkor az a papír a szoftver, illetve a mátrix felől nézve nem sok különbség van a papír és a hardver között, ha még nem kaptad meg a gyógyszered mikor papírra vetetted a tervrajzod. :)"

    Nekem úgy tűnik az információt kevered a szoftver fogalmával.
  • gybfefe #12
    Na akkor elmondom hogy van ez me' látom nem értem.
    Kezdjük alulról meg felülről megközelíteni a dolgot. Az egyszerűség kedvéért tekintsük
    szinonimáknak a program, kód, szoftver szavakat.
    Alulról -menjünk vissza a második világháborúhoz. Amikor feltörték az Enigma kódot az angolok, azt egy hardverrel tették, mégis az ország legjobb rejtvényfejtőit keresték, hogy segítsenek beprogramozni.
    Felülről -minden amit hardvernek vélsz, valójában szoftver a Mátrix című film virtuális világában.
    Tehát ha van egy papírlapod amire leírod, hogy milyen kapcsolási rajzzal működik egy hardver, akkor az a papír a szoftver, illetve a mátrix felől nézve nem sok különbség van a papír és a hardver között, ha még nem kaptad meg a gyógyszered mikor papírra vetetted a tervrajzod. :)
    Az agynál ugyan így le lehet írni az elektrokémiai egyenleteket, amit lehet szoftvernek venni és hardvernek meg a tekervényeket, amiket szintén le lehetne írni atomi szinten és akkor megint belátható, hogy sok különbség nincs hardver és szoftver között, de ha már szétválasztjuk őket, akkor szerény véleményem szerint nem létezik egyik a másik nélkül, amennyiben funkcióját tekintve vizsgáljuk.
  • torreadorz #11
    Valahol ezt is kell kezdeni. Edison a körtéivel megvan? :)
  • NEXUS6 #10
    Hát mondjuk Roska Tamás, aki talán a világon a legtöbbett tette a CNN technológia létrehozására eléggé vallásos ember volt, ahogy meg tudom ítélni! ;)
  • fonak #9
    "Kevesen tudják, hogy egy Google-autó ott tud elmenni önjáróan, ahol előtte már kétszer elhaladt sofőrrel. Elsőre feltérképezi a környezetét 3D-ben, másodszor pedig megnézi, hogy mi került arrébb. Arról feltételezi, hogy állandó tárgy, a terep része, ami nem mozdult el" (forrás)
    Az sem közismert, hogy a google autókban bizony mindig ott ült valaki a kormánynál, és bizony sok helyzetben be kellett avatkoznia. Pl. már a vizes aszfalt is teljesen meghülyítette a "robotpilótát", nem tudta értelmezni mit lát a kamera. Nem beszélve előre nem látható szokatlan forgalmi helyzetekről. Persze ezt nem hirdetik nagyon.