AI Okyanusları Gezmek için Takviye Öğrenimini Kullanıyor

Caltech, ETH Zurich ve Harvard mühendisleri, otonom dronların okyanus akımlarını navigasyonlarına yardımcı olmak için kullanabileceği bir yapay zeka (AI) üzerinde çalışıyorlar. Bu yaklaşım ile dronlar akımlarla mücadele etmek zorunda kalmazlar.

Araştırma Nature Communications ‘de 8 Aralık’ta yayımlandı.

John O. Dabiri, Havacılık ve Makine Mühendisliği Profesörü ve araştırmanın yazarlarından biri.

“Derin okyanusu keşfetmek isteyen robotlar, özellikle sürüler halindeyken, 20.000 feet uzaklıktaki yüzeyden bir joystick ile kontrol etmeyi neredeyse imkansız hale getirir. Ayrıca, navigasyon için必要 olan yerel okyanus akımları hakkında veri besleyemeyiz, çünkü bunları yüzeyden tespit edemeyiz. Bunun yerine, bir noktada okyanus-borne dronların kendileri nasıl hareket edeceklerine karar vermelerini sağlamak zorundayız” diyor Dabiri.

AI’yi Test Etme

Mühendisler, AI’nin doğruluğunu bilgisayar simülasyonları ile test etti ve takım, algoritmayı bir bilgisayar çipi üzerinde çalıştıran küçük bir robot geliştirdi, bu da Dünya’daki ve diğer gezegenlerdeki deniz-borne dronları güçlandırabilir. Sonunda, okyanusların durumunu izleyen otonom bir sistem geliştirebilirler ve bunu daha önce jellyfish’i komuta etmek için geliştirilen protezlerle birleştirebilirler.

Bu yaklaşımın çalışması için, dronlar nereye gidecekleri ve nasıl oraya ulaşacaklarına karar vermeleri gerekir. Muhtemelen kendi topladıkları verilere güvenmek zorundalar, bu da deneyimledikleri su akımları hakkında bilgi olacaktır.

Araştırmacılar, bu sorunu çözmek için takviye öğrenme ağlarını kullandılar ve küçük bir mikrodenetleyici üzerinde çalışabilen bir yazılım yazdılar.

Takım, bir bilgisayar simülasyonu kullanarak AI’yi navigasyon öğretti. Simüle edilen yüzücü, yalnızca bulunduğu konumun su akımları hakkında bilgiye sahipti, ancak hedefe doğru su vortekslerini sömürerek nasıl yol alacağını hızlı bir şekilde öğrenebildi.

Bu tür navigasyon, kartallar ve şahinler arasında yaygındır, bunlar hava akımlarında termallerde yol alır ve hava akımlarından enerji çıkararak manevra yaparlar. Bu, hedefe doğru hareket ederken enerji tasarrufu sağlar.

Etkili Navigasyon Stratejileri

Takımın belirttiğine göre, takviye öğrenme algoritmaları, okyanusta balıklar tarafından kullanılan navigasyon stratejilerinden daha etkili olanlarını da öğrenebilir.

“İlk başta, AI’nin sadece gerçek yüzme hayvanlarında bulunan navigasyon stratejileriyle rekabet edebileceğini umuyorduk, bu nedenle bilgisayar上的 repeated denemelerde daha etkili yöntemler öğrenmesini görmek bizi şaşırttı” diyor Dabiri.

Araştırmacılar, şimdi AI’yi okyanusta karşılaşacağı her tür akım bozukluğu üzerinde test edecekler. Bunu, okyanus akış fizik bilimi bilgilerini takviye öğrenme stratejisiyle birleştirmek suretiyle başarmayı planlıyorlar.

Peter Gunnarson, Caltech’te bir lisansüstü öğrencisi ve makalenin baş yazarı.

“Sadece robot değil, biz de okyanus akımları ve onlarla nasıl navigasyon yapılacağı hakkında öğreneceğiz” diyor Gunnarson.