בינה מלאכותית
AI משתמשת בלימודי חיזוק כדי לנווט באוקיינוסים
מהנדסים ב-Caltech, ETH ציריך והרווארד עובדים על בינה מלאכותית (AI) שיכולה לאפשר למל"טים אוטונומיים להשתמש בזרמי אוקיינוס כדי לסייע בניווט שלהם. עם גישה זו, המל"טים לא צריכים להילחם בזרמים.
המחקר פורסם ב- תקשורת טבע ב- 8 בדצמבר.
ג'ון או. דאבירי הוא הפרופסור בן המאה לאווירונאוטיקה והנדסת מכונות ואחד ממחברי המחקר.
"כשאנחנו רוצים שרובוטים יחקרו את האוקיינוס העמוק, במיוחד בנחילים, זה כמעט בלתי אפשרי לשלוט בהם עם ג'ויסטיק ממרחק של 20,000 רגל על פני השטח. אנחנו גם לא יכולים להאכיל אותם בנתונים על זרמי האוקיינוס המקומיים שהם צריכים לנווט כי אנחנו לא יכולים לזהות אותם מפני השטח. במקום זאת, בשלב מסוים אנו זקוקים למזל"טים הנישאים באוקיינוס כדי להיות מסוגלים לקבל החלטות כיצד לנוע בעצמם", אומר דבירי.
בדיקת AI
המהנדסים בדקו את דיוק הבינה המלאכותית באמצעות הדמיות ממוחשבות, והצוות פיתח רובוט קטן המריץ את האלגוריתם על שבב מחשב, שיוכל להפעיל רחפנים הנישאים ימיים על פני כדור הארץ כמו גם כוכבי לכת אחרים. בסופו של דבר, הם יוכלו לפתח מערכת אוטונומית המנטרת את מצב האוקיינוסים של כוכב הלכת, והיא תעשה זאת על ידי שילובה עם תותבות שפותחו בעבר כדי לעזור למדוזות לשחות לפי פקודה.
כדי שגישה זו תעבוד, המל"טים חייבים לקבל החלטות בעצמם לגבי לאן ללכת וכיצד להגיע לשם. סביר להניח שהם יצטרכו להסתמך על הנתונים שהם אוספים בעצמם, שיהיו בצורה של מידע על זרמי המים שהם חווים.
החוקרים השתמשו ברשתות למידת חיזוק כדי לטפל בזה, והם כתבו תוכנה שיכולה לפעול על מיקרו-בקר קטן.
הצוות הצליח להשתמש בסימולציה ממוחשבת כדי ללמד את הבינה המלאכותית לנווט. לשחיין המדומה הייתה רק גישה למידע על זרמי המים במיקומו המיידי, אבל הוא הצליח ללמוד במהירות כיצד לנצל מערבולות במים כדי לחפות לעבר מטרה.
סוג זה של נאיביות נפוץ בקרב נשרים ונצים, הרוכבים על תרמיות באוויר תוך מיצוי אנרגיה מזרמי אוויר כדי לתמרן. זה מאפשר להם לנוע לעבר יעד תוך חיסכון באנרגיה.
אסטרטגיות ניווט יעילות
לדברי הצוות, אלגוריתם למידת החיזוק שלהם יכול גם ללמוד אסטרטגיות ניווט יעילות יותר מאלו המשמשות דגים באוקיינוס.
"בהתחלה רק קיווינו שה-AI יוכל להתחרות באסטרטגיות ניווט שכבר נמצאו בחיות שחייה אמיתיות, אז הופתענו לראות אותו לומד שיטות יעילות אפילו יותר על ידי ניצול ניסויים חוזרים ונשנים במחשב", אומר דבירי.
החוקרים יבדקו כעת את הבינה המלאכותית על כל סוג אחר של הפרעות זרימה שהיא ייתקל בה באוקיינוס. הם ישיגו זאת על ידי שילוב הידע שלהם בפיזיקה של זרימת האוקיינוס עם אסטרטגיית הלמידה לחיזוק.
פיטר גונארסון הוא סטודנט לתואר שני ב-Caltech והמחבר הראשי של המאמר.
"לא רק שהרובוט ילמד, אלא שאנחנו נלמד על זרמי אוקיינוס וכיצד לנווט דרכם", אומר גונארסון.
