Päästedroonid Peavad õppima, Kuidas Kadunud Inimesed Mõtlevad

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-21 22:33

Uute uuringute eesmärk on parandada mehitamata õhusõidukite tõhusust otsingu- ja päästeoperatsioonides.

Hullunud vanemad helistavad numbrile 911, et teatada, et laps on metsa laagriplatsilt eemale läinud. Ootamatu torm suundub jahimeestele kõrbes looduskaitsealal. USA rahvuspargiteenistus dokumenteeris ainuüksi 2017. aastal ligi 3500 otsingu- ja päästemissiooni. Ja kiirus on hädavajalik, kui keegi kaduma läheb, nii et otsingukordinaatorid kipuvad viskama kõiki oma käsutuses olevaid tööriistu: piirkonda valatakse sageli vabatahtlikke, lõhnaga treenitud koeri, hobuseid ja igasuguseid sõidukeid. Droonid võivad tunduda ilmselge viisina kallis aeg ja ressursid kokku hoida, kuid konks on see, et need mehitamata õhusõidukid peavad tegelike muutuste saavutamiseks ikkagi inimestega palju tõhusamalt töötama. Nüüd, kui suvine välishooaeg on kiiresti lähenemas, olid Virginia Techi teadlased (keda toetas uue projekti konsultant, ta oli juba loonud ennustavate tööriistade komplekti, mis aitab koordinaatoritel oma otsinguparameetreid kitsendada. "Olen suutnud luua mudeleid, mis ennustavad potentsiaalselt, mida kadunud inimene tegema hakkab, "ütleb Koester. Abaid lõi oma ajaloolised andmed oma matemaatilisse mudelisse." Mudel loob trajektoori nagu tee, mida arvame, et kaotatud inimene läheks, "ütles Abaid. selgitab.

See mudel võib aidata otsingu- ja päästeoperatsioone juhtida, ütleb uurimisrühma juht Ryan Williams, Virginia Techi insenerikolledži Bradley elektri- ja arvutitehnika osakonna dotsent. "Kui meil on idee, kust see inimene sai alguse ja millal teda viimati nähti, saame paremini ennustada, kuhu ta võis minna, ja paigutada droonid ja inimesed nende piirkondade paremaks kajastamiseks," ütleb Williams. "Saame luua sisukaid kaarte, mida inimeste otsijad saavad otsingu alguses palju paremate otsuste tegemiseks kasutada."

Õhus

Droonide operaatorid saavad keskenduda tõenäolisele alale, luurates teoreetiliselt palju kiiremini kui maapealne meeskond. Kuid nad saavad tegelikult koguda liiga palju teavet; ühe lennuga saab droon visuaalse valguse abil pildistada koos termopiltide ja kaugseire lidariga. Selle kõige analüüsimine võib päästemeeskonda aeglustada just siis, kui aeg on kõige kriitilisem. "Me ei taha otsijaid andmetega uputada," ütleb Williams. "Nad tahavad vastuseid."

Niisiis, Williams ja tema meeskond töötavad välja ka masinõppevahendeid, et kiiresti toorandmeid kaevandada kasuliku teabe juppide jaoks. "Näiteks saame koolitada närvivõrku [inimaju modelleeritud algoritmide kogu], et analüüsida termilisi andmeid ja eristada hirve, karu või inimese profiili ning soovitada kohti, mida otsijad peaksid uurima," ütleb Williams. Süsteem võiks ühendada sellise sisendi koos kõigi vihjega, mille kohapealsed otsijad avastavad, Abaidi inimkäitumismudeliga. See võib kindlaks teha, kus kadunud inimene kõige tõenäolisemalt leitakse, kuid kui see ei õnnestu, võib õhusõiduk proovida mõnda muud asukohta.

"Automatiseeritud süsteem võib esmalt töödelda esmatähtsaid andmeid ja seejärel hiljem vähemtõenäoliste stsenaariumide jaoks andmeid uuesti töödelda, kui esimene [stsenaarium] ebaõnnestub," ütleb John Sohl, riikliku mäepäästeliidu ja Weberi maakonna šerifi liige. Utahis Ogdenis asuv päästekomando, kes selles uuringus ei osale.

Maapinnal

Muidugi täiendaks selline automatiseeritud süsteem inimesi selles valdkonnas, mitte ei asendaks neid. Virginia Techi meeskond töötab välja ka seljakotid välimeeskondadele kergekaaluliste arvutite kandmiseks, mis suudavad drooniandmeid krimpsutada, samuti seadmeid õhusõidukite UAV-dega suhtlemiseks. "Kuna tegelikud otsingud toimuvad suurtel aladel," ütleb Williams, "seljakott võimaldab kohapeal andmeid analüüsida, mitte kõike tagasi baasi saata."

Andmetöötlus pole ainus tehnoloogiline piirang, mis takistab droonidel maapäästjaid täielikult asendamast. Teine on vaatenurga juhtimise nõue: operaatorid peavad juhtimiseks droonid kogu aeg silmas pidama, mis piirab otsimisala suurust. Ja isegi tänapäeva kõige energiatõhusamatel UAV-idel on aku kasutusaeg vähem kui 60 minutit. Uute otsete vahetamine võtab potentsiaalse produktiivse otsingu väärtuslikku aega.

Et näha, kuidas sellised probleemid droonide kasutamist mõjutavad, kavatseb Virginia Techi meeskond proovida oma süsteemi reaalsete otsingu- ja päästeoperatsioonide käigus. Kuid kuna nende töö, sealhulgas seljakoti riistvara, digitaalsed mudelid, kasutajaliides ja arvutusarhitektuur, on alles väljatöötamisel, alustavad nad väliteste alles järgmisel aastal.

Kui autonoomne süsteem ennast selles valdkonnas tõestab, võib see muuta droonid kasulikumaks sellistele koordinaatoritele nagu Mark Eggeman, kes juhtis 2017. aastal Virginia hädaolukordade lahendamise osakonnas 113 otsingu- ja päästeoperatsiooni (ta ei ole seotud Virginia Techi uuringutega). „Teave mõjutab otsingute kavandamist. Kõik, mida saame teha teabele juurdepääsu kiirendamiseks, võib muuta meie ressursside ja varade kasutamist,”ütleb ta.

Sohl on nõus. "Droonidel on potentsiaal pakkuda suurepärast ressurssi, mis võib aidata nii otsest visuaalset otsingut kui ka parandada suhtlust," ütleb ta. "Mida rohkem ressursse on mis tahes päästemeeskonna käsutuses, seda parem."