ドローンが地形をスキャンして発掘することを容易にするAI

オーフス大学（AU）とデンマーク工科大学（DTU）の研究者は、グラベルと石灰岩の採石場の測定と文書化のコストを削減し、同時に従来の方法よりも迅速かつ簡単に実行することを目的としたプロジェクトに協力しました。

このプロジェクトでは、従来人間が操作していたドローンの代わりに、人工知能（AI）を使用しました。

オーフス大学工学部のエルダル・カヤカン准教授は、人工知能とドローンの専門家です。

「私たちは、全プロセスを完全に自動化しました。ドローンに開始地点と、撮影したい壁や岩面の幅を指定し、それからドローンは自動的にジグザグ飛行して写真を撮り、自動的に着陸します」とカヤカンは述べています。

人間が操作するドローンの限界

グラベルと石灰岩の採石場、崖、自然と人工の地形を測定して文書化する現在の方法は、ドローンを使用してその地域を撮影することから始まります。コンピューターは撮影された映像を受け取り、自動的に3D地形モデルを作成します。

この方法の欠点の1つは、ドローンのパイロットが高額なコストを要し、測定が時間がかかることです。発掘作業中、ドローンのパイロットはドローンが壁から一定の距離を保つようにする必要があります。同時に、ドローンのカメラは壁に垂直になるようにする必要があります。これは複雑で難しい作業です。

コンピューターが画像から3D図を作成するには、画像間に特定の重なり合いが必要です。これが、人工知能によって自動化された主なプロセスであり、タスクを完了する複雑さを大幅に削減しました。

「私たちのアルゴリズムは、ドローンが壁から一定の距離を保ち、カメラが壁に垂直になるようにします。同時に、私たちのアルゴリズムはドローン本体に作用する風力も予測します」とカヤカンは述べています。

AIが風の問題を克服する

人工知能はまた、ドローンの飛行における最大の課題の1つである風を克服するのに役立ちます。

モヒット・メンディラッタはオーフス大学工学部の訪問研究員です。

「設計されたガウシアン・プロセス・モデルは、近未来に遭遇する風も予測します。これは、ドローンが準備して事前に対策を講じることを意味します」とメンディラッタは述べています。

人間が操作するドローンがこの作業を実行する場合、風の影響を受ける可能性があります。新しい技術では、風の突風や風速を考慮することができます。

「ドローンは実際には風を測定しません。ドローンは移動中に受け取る入力に基づいて風を推定します。これは、ドローンが風の力に反応することを意味します。強い風にさらされたときと同様に、人間が自分の動きを修正するのと同じです」とカヤカンは述べています。

この研究は、DTUのデンマーク水素化炭素研究技術センターとの共同で行われ、プロジェクトの結果は2020年5月にヨーロッパ制御会議で発表される予定です。