อัลกอริทึมทำให้โดรนไร้คนขับบินเร็วกว่าโดรนที่ควบคุมโดยมนุษย์

ในอดีต นักบินมนุษย์สามารถบินโดรนได้ดีกว่าระบบอัตโนมัติ แต่กลุ่มวิจัยจากมหาวิทยาลัยซูริก (UZH) ได้พัฒนาอัลกอริทึมที่เปลี่ยนแปลงสถานการณ์นี้

โดรนต้องบินเร็วเนื่องจากอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ที่จำกัด ซึ่งหมายความว่าโดรนต้องทำงานให้เสร็จในเวลาที่น้อยที่สุด รวมถึงการค้นหาและช่วยเหลือ การตรวจสอบอาคาร หรือการส่งสินค้า ซึ่งต้องบินผ่านจุดต่างๆ เช่น หน้าต่าง ห้อง พื้นที่เล็กๆ หรือที่ตั้งอื่นๆ เมื่อบินผ่านจุดเหล่านี้ โดรนจะคำนวณเส้นทางและความเร็วหรือความช้าที่เหมาะสมที่สุด

อัลกอริทึมของทีม

อัลกอริทึมของทีมวิจัยสามารถหาทางบินที่เร็วที่สุดสำหรับโดรนแบบควอดโรเตอร์ (quadrotor) ซึ่งเป็นโดรนที่มีใบพัด 4 ใบ ผ่านจุดต่างๆ ในเส้นทาง

Davide Scaramuzza เป็นผู้นำกลุ่ม Robotics and Perception Group ที่ UZH และเป็นผู้รับผิดชอบโครงการ Rescue Grand Challenge ของ NCCR Robotics ซึ่งให้ทุนสนับสนุนการวิจัยนี้

“โดรนของเราบินเร็วกว่าโดรนที่บินโดยนักบินมนุษย์ 2 คนในเส้นทางทดสอบ” Scaramuzza กล่าว “ความใหม่ของอัลกอริทึมคือเป็นครั้งแรกที่สามารถสร้างเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของเวลา โดยพิจารณาถึงข้อจำกัดของโดรน”

การวิจัยในอดีตมุ่งเน้นไปที่การทำให้ระบบควอดโรเตอร์หรือเส้นทางบินง่ายขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยที่จำกัด

Phillip Foehn เป็นนักศึกษาระดับ 박사และเป็นผู้เขียนหลักของบทความ

“ความคิดหลักคือ ไม่ใช่การกำหนดส่วนของเส้นทางบินให้กับจุดต่างๆ แต่อัลกอริทึมของเราบอกโดรนว่าให้บินผ่านจุดต่างๆ แต่ไม่บอกว่าจะบินอย่างไรหรือเมื่อไหร่” Foehn กล่าว

ทดสอบอัลกอริทึมใหม่

เพื่อทดสอบระบบใหม่ ทีมวิจัยได้ให้อัลกอริทึมและนักบินมนุษย์ 2 คนแข่งขันกันโดยบินโดรนแบบควอดโรเตอร์ผ่านเส้นทางทดสอบ พวกเขาใช้กล้องภายนอกเพื่อจับภาพการเคลื่อนไหวของโดรน โดยใช้กล้องเหล่านี้เพื่อให้ข้อมูลในเวลาจริงแก่อัลกอริทึม เช่น ตำแหน่งของโดรนในขณะใดขณะหนึ่ง

เพื่อสร้างระบบที่ยุติธรรม นักวิจัยได้ให้นักบินมนุษย์ฝึกซ้อมบนเส้นทางก่อนการแข่งขัน尽管ได้รับการฝึกซ้อม แต่อัลกอริทึมก็ยังชนะ และการบินของอัลกอริทึมทุกครั้งเร็วกว่าการบินของนักบินมนุษย์ อัลกอริทึมยังทำงานได้สม่ำเสมอกว่านักบินมนุษย์ หลังจากที่พบเส้นทางที่ดีที่สุด อัลกอริทึมสามารถทำซ้ำได้ ซึ่งนักบินมนุษย์ไม่สามารถทำได้

นักวิจัยต้องสร้างโดรนที่ใช้พลังงานน้อยกว่าหากต้องการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ระบบปัจจุบันต้องใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมงในการคำนวณเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเหตุการณ์ และต้องใช้กล้องภายนอกเพื่อคำนวณตำแหน่งของโดรนในขณะใดขณะหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ขณะนี้ต้องการสำรวจการใช้กล้องบนโดรน

แม้จะมีการปรับปรุงเหล่านี้ แต่ความจริงที่โดรนไร้คนขับสามารถบินเร็วกว่าโดรนที่ควบคุมโดยมนุษย์เป็นการพัฒนาที่สำคัญ

“อัลกอริทึมนี้สามารถใช้ในการส่งสินค้าด้วยโดรน การตรวจสอบ การค้นหาและช่วยเหลือ และอื่นๆ” Scaramuzza กล่าว