商用無人機使用GPS系統(tǒng)導(dǎo)航,在建筑屋頂之上或高空中的運行并不成問題,但當(dāng)無人機必須在低空自行在建筑間穿梭,或者突然闖進密集非結(jié)構(gòu)化的城市街道、汽車、自行車、或行人間穿越時,并不具對突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。
瑞士蘇黎世大學(xué)(Universitat Zurich;UZH)研究人員與美國國家科學(xué)研究中心(NCCR)機器人研究中心研發(fā)了DroNet算法,設(shè)計了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),為每張無人機捕捉到的圖象都提供轉(zhuǎn)向角,以保持無人機在閃避障礙物時的導(dǎo)航,以及碰撞機率,以讓無人機判別危險程度并實時作出反應(yīng)。
UZH研究團隊教授Davide Scaramuzza表示,DroNet讓無人機可判別靜態(tài)和動態(tài)的障礙,進而放緩速度以避免撞擊。值得一提的是,UZH團隊開發(fā)的無人機并不仰賴先進的傳感器,而是使用普通的攝影機,就像每支手機上一樣,但該團隊開發(fā)非常強大的人工智能算法來解釋無人機觀察到的場景,并作出相應(yīng)的反應(yīng)。
深度學(xué)習(xí)最困難的挑戰(zhàn)之一就是必須搜集數(shù)千個訓(xùn)練案例。研究團隊為了獲得足夠的案例來訓(xùn)練DroNet算法,從城市環(huán)境中的動態(tài)汽車和自行車收集數(shù)據(jù),透過訓(xùn)練,無人機已自動學(xué)會了遵守交通規(guī)則,例如「如何沿車道行進而不充入對向車道」、「當(dāng)行人、建筑物或其它車輛等障礙物擋在面前時如何停止」等。
更有趣的是,研究團隊發(fā)現(xiàn)他們的無人機不僅學(xué)會在城市街道間穿梭,且自主學(xué)會了在室內(nèi)環(huán)境飛行,如停車場或辦公室的走廊等,而研究團隊從未訓(xùn)練算法這么做。這項技術(shù)仍有許多技術(shù)性問題須克服。盡管如此,這項研究也為城市街道監(jiān)控、包裹運送、災(zāi)區(qū)救援行動提供潛力。