Новости робототехники

Наделение дронов ощущением «боли» может помочь им предсказывать нестабильность до того, как она возникнет.

Наделение дронов ощущением «боли» может помочь им предсказывать нестабильность до того, как она возникнет.
Наделение дронов ощущением «боли» может помочь им предсказывать нестабильность до того, как она возникнет.

Представьте, что вы бежите и вывихнули лодыжку. Боль заставляет вас осторожно хромать до конца пути домой. Это отличный пример того, как природа адаптируется к сбоям в системе. Боль говорит вам: «Если вы продолжите бежать как обычно, травма только усугубится». Поэтому вы естественным образом корректируете свою технику бега. В настоящее время дроны не могут этого сделать из-за изношенного пропеллера.

Исследователи из Делфтского технологического университета и Вагенингенского университета продемонстрировали, что концепция, заимствованная из природы и первоначально разработанная для прогнозирования коллапса экосистем, может также помочь обнаружить, когда инженерные системы приближаются к отказу. Это имеет решающее значение для обеспечения безопасности дронов и беспилотных автомобилей, поскольку они все чаще становятся частью повседневной жизни.

«Наш подход можно сравнить с тем, как люди воспринимают боль. После травмы боль мгновенно дает нам обратную связь о нашем состоянии и помогает оценить, какие действия остаются безопасными», — говорит Яспер ван Беерс, исследователь из Делфтского технологического университета. «Машинам, как правило, не хватает такой формы самосознания. Новые индикаторы, полученные на основе данных измерений в реальном времени, представляют собой первый шаг к тому, чтобы наделить инженерные системы аналогичной способностью распознавать приближение к своим пределам».

От здорового леса до краха

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , применяет индикаторы раннего предупреждения, основанные на явлении, известном как критическое замедление. В природе критическое замедление происходит, когда система становится менее устойчивой и ей требуется больше времени для восстановления после нарушений, что часто сигнализирует о приближении к критической точке. Например, здоровый лес может быстро восстановиться после засушливого сезона. Но после каждого засушливого периода это восстановление начинает занимать больше времени. В конечном итоге, относительно небольшое климатическое явление может спровоцировать масштабную гибель леса. Ученые могут наблюдать за временем восстановления, чтобы определить, действительно ли экосистема приближается к критической точке.

Хотя эти методы широко используются в экологии и климатологии, оставалось неясным, могут ли они также работать для активно управляемых систем, таких как дроны, летательные аппараты и автономные роботы. В отличие от природных систем, эти технологии постоянно регулируются контроллерами, которые реагируют на изменяющиеся условия в режиме реального времени. Тем не менее, исследователи обнаружили, что сигналы раннего предупреждения из экологии и климатологии по-прежнему надежно указывают на приближение управляемой системы к нестабильности

Выявление проблем до того, как они станут критическими.

Для проверки и подтверждения правильности подхода исследовательская группа работала в CyberZoo, уникальном научно-исследовательском центре беспилотных летательных аппаратов при факультете аэрокосмической техники. Там ученые могут безопасно испытывать дроны на грани потери управления, намеренно наносить им повреждения и собирать данные, необходимые для понимания причин отказов.

Благодаря сочетанию моделирования, анализа данных о полете и обширных экспериментальных испытаний исследователи смогли определить, какие комбинации повреждений, условий полета и маневров с наибольшей вероятностью приводят к потере управления. Кроме того, эти индикаторы можно использовать не только для обнаружения нестабильности, но и для адаптации поведения системы в режиме реального времени. Например, они могут помочь определить стратегии, позволяющие поддерживать полет, несмотря на повреждение крыла самолета — подобно тому, как люди справляются с травмами лодыжки, хромая, чтобы продолжать идти.

Помимо дронов

Ван Бирс сказал: «Объединяя знания из разных научных дисциплин — в данном случае, аэрокосмической техники и экологии — мы продолжаем добиваться прорывов, которые помогают преобразовывать фундаментальные исследования в практические технологии».

Ключевое преимущество этого метода заключается в том, что он не опирается на подробные физические модели дрона. Вместо этого он использует данные с недорогих бортовых датчиков для выявления незначительных изменений в поведении системы. Благодаря этому технология потенциально может быть применена к широкому спектру инженерных систем, выходящих за рамки дронов, поскольку она предлагает универсальный способ мониторинга устойчивости и выявления проблем до того, как они приведут к авариям.

Области применения могут включать мониторинг критически важной инфраструктуры, поддержку прогнозирующего технического обслуживания самолетов и других транспортных средств, улучшение контроля качества в процессе производства и повышение надежности автономных систем, таких как беспилотные автомобили. Первое реальное влияние ожидается в быстрорастущем секторе беспилотных летательных аппаратов, где эта технология может помочь предотвратить несчастные случаи по мере того, как дроны будут развертываться во все большем количестве в различных отраслях.

Источник

❌ Нет похожих статей с такими тегами

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Meta сообщает, что пользователи из США теперь могут общаться по видеосвязи со своим аватаром Muse AI. Архив рубрики ~Лента новостей~ Почему для бренда ChatGPT и Алиса это не конкуренты, а разные рынки Архив рубрики ~Лента новостей~ «Богатство агентов»: масштабирование ИИ без увеличения модели Архив рубрики ~Лента новостей~ Токенизация потенциала человека: что показали BitClout и Friend.tech и что нужно, чтобы это заработало Архив рубрики ~Лента новостей~ Пренатальное воздействие акриламида связали с риском развития депрессии во взрослом возрасте. И риском развития тревожности Архив рубрики ~Лента новостей~ По сообщениям, Apple сокращает бюджеты на использование искусственного интеллекта внутри компании. Архив рубрики ~Лента новостей~ Озвучить текст нейросетью: полный гайд по ElevenLabs, чтобы голос звучал естественно Архив рубрики ~Лента новостей~ AI Assisted Development или как не убить кучу времени на код-ревью агентов Архив рубрики ~Лента новостей~ Среди древних кошек из Египта выявили диких особей. Их черепа хранились много лет в Вене Архив рубрики ~Лента новостей~ Почему 0.1 + 0.2 не равно 0.3: как ПК хранит дробные числа? Архив рубрики ~Лента новостей~ Индийская компания EloElo привлекла 80 миллионов долларов от NBCUniversal, сделав ставку на растущий рынок микросериалов в стране. Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания, созданная на базе Массачусетского технологического института, превращает пластиковые отходы в прочные строительные материалы. Архив рубрики ~Лента новостей~ Claude Ultra за 200 долларов: пятичасовой лимит сняли, но не всем Архив рубрики ~Лента новостей~ Медиана решения обращений упала с 22 часов до 22 минут. Почему мы всё равно не считаем внедрение завершённым Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Meta сообщает, что пользователи из США теперь могут общаться по видеосвязи со своим аватаром Muse AI. Архив рубрики ~Лента новостей~ Почему для бренда ChatGPT и Алиса это не конкуренты, а разные рынки Архив рубрики ~Лента новостей~ «Богатство агентов»: масштабирование ИИ без увеличения модели Архив рубрики ~Лента новостей~ Токенизация потенциала человека: что показали BitClout и Friend.tech и что нужно, чтобы это заработало Архив рубрики ~Лента новостей~ Пренатальное воздействие акриламида связали с риском развития депрессии во взрослом возрасте. И риском развития тревожности Архив рубрики ~Лента новостей~ По сообщениям, Apple сокращает бюджеты на использование искусственного интеллекта внутри компании. Архив рубрики ~Лента новостей~ Озвучить текст нейросетью: полный гайд по ElevenLabs, чтобы голос звучал естественно Архив рубрики ~Лента новостей~ AI Assisted Development или как не убить кучу времени на код-ревью агентов Архив рубрики ~Лента новостей~ Среди древних кошек из Египта выявили диких особей. Их черепа хранились много лет в Вене Архив рубрики ~Лента новостей~ Почему 0.1 + 0.2 не равно 0.3: как ПК хранит дробные числа? Архив рубрики ~Лента новостей~ Индийская компания EloElo привлекла 80 миллионов долларов от NBCUniversal, сделав ставку на растущий рынок микросериалов в стране. Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания, созданная на базе Массачусетского технологического института, превращает пластиковые отходы в прочные строительные материалы. Архив рубрики ~Лента новостей~ Claude Ultra за 200 долларов: пятичасовой лимит сняли, но не всем Архив рубрики ~Лента новостей~ Медиана решения обращений упала с 22 часов до 22 минут. Почему мы всё равно не считаем внедрение завершённым

Оставить комментарий