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智能

撞毁 11500 次以后,人工智能飞无人机已经可以比你厉害

龚方毅2017-05-15 12:51:29

一共只飞了 40 多小时而已

一架无人机在机器人专家手里,利用人工智能记录、学习 40 小时内发生的 11500 次飞行坠毁记录,这会给无人机飞行带来什么提升?

来自卡内基梅隆大学的 Dhiraj Gandhi,Lerrel Pinto 和 Abhinav Gupta 最近发表论文,详细的介绍了上述实验。

他们使用一款 AR Drone 2.0 无人机,在 20 个不同的室内环境中无序飞行 40 多个小时,发生上万次随机碰撞。撞完以后,无人机会选择一个新方向继续撞击。在这个过程中,无人机前置摄象机拍摄 30 Hz 帧频的影像。影像分两部分,一部分是无人机安全飞行画面、一部分是撞击刚刚发生前的画面。

这两组图像交由卷积神经网络进行判定,得出“直线飞行是否是个好选项”的判断。经过上万次碰撞测试,系统所产生的算法能够教会无人机自主飞行。即使在狭窄的混乱环境、围绕移动的障碍物、白色墙壁甚至玻璃门中也是如此。在此过程中,科研团队记录原始数据,包括导致碰撞发生的物体、飞行路径,然后制定导航规则。

绿色箭头是无人机可能选择的三个飞行路径。

控制无人机的算法非常简单:它将 AR Drone 的前置摄像机的图像分解成左图像和右图像,任意一个图像中的障碍物看起来比直走时更少,则无人机将朝那个方向转动。否则,它继续前进。

测试完成的怎么样了?按照 Dhiraj Gandhi 等人的说法,在相对复杂的环境、比如狭窄走廊、布满椅子的走道里,自动驾驶无人机飞的比人类好。在空旷地带,人和机器暂时没有分出高低。

利用深度学习训练无人机自主飞行,不是一件新鲜事,这里有创意的是三个研究院让飞机主动去撞,搜集数据。

早先,科学家训练无人机躲避障碍物的方法,是使用人类专家手里的小型数据集,然后用高容量学习算法进行过渡训练。

第二种常见训练手段是使用模拟器,但模拟器和现实世界之间的差距依然很大。所以 Dhiraj Gandhi 等人才考虑使用无人机,而且他们选择的无人机是在机翼处有保护、外壳便宜而且易于维修的 Drone 2.0。


题图/TC

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