你很有可能看到了無(wú)人駕駛飛機(jī)群。也許不是親臨現(xiàn)場(chǎng)，而是在新年慶祝活動(dòng)中進(jìn)行的電視轉(zhuǎn)播。當(dāng)大量的飛行機(jī)器人同步飛向天空時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)無(wú)人機(jī)群。

他們幾乎總是在空曠的室外地區(qū)飛行并非偶然。對(duì)于這些機(jī)器人飛行器，在狹窄的空間中導(dǎo)航時(shí)可能會(huì)遇到彼此或環(huán)境障礙，這很困難。

現(xiàn)在，一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法正在幫助解決這一挑戰(zhàn)。由加州理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)的全球至本地安全自主綜合（GLAS，Global-to-Local Safe Autonomy Synthesis）人工智能（AI）可使無(wú)人機(jī)群在擁擠的未映射環(huán)境中導(dǎo)航。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)

典型的無(wú)人機(jī)群導(dǎo)航系統(tǒng)依靠某個(gè)區(qū)域的現(xiàn)有地圖來(lái)工作。例如，一架無(wú)人駕駛飛機(jī)將在新年期間照亮天空，就會(huì)在時(shí)代廣場(chǎng)上方（或它飛行的任何地方）有專門的地圖。它還依靠了解群中每個(gè)無(wú)人機(jī)的路線。這有助于使每個(gè)單元保持原樣并避免碰撞。

新的GLAS計(jì)劃的工作原理有所不同。得益于其機(jī)器學(xué)習(xí)功能，它可以使無(wú)人機(jī)自行導(dǎo)航未知區(qū)域，同時(shí)與群中的其他無(wú)人機(jī)通信。使用這種分布式的模型可以讓無(wú)人機(jī)即興表演。

這也使標(biāo)定無(wú)人機(jī)群變得更加容易。由于計(jì)算能力分布在許多機(jī)器人上，因此添加更多的機(jī)器人實(shí)際上是有幫助的。

雖然主要的AI可以幫助無(wú)人機(jī)導(dǎo)航環(huán)境，但是稱為神經(jīng)群的輔助跟蹤控制器可以幫助它們補(bǔ)償空氣動(dòng)力相互作用。這可能像是一架無(wú)人機(jī)從頭頂飛過(guò)而產(chǎn)生的向下氣流。該系統(tǒng)比當(dāng)今的許多控制器要復(fù)雜得多，因?yàn)樗鼈儾豢紤]空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

投入使用

雖然無(wú)人機(jī)群如今幾乎專門用于娛樂(lè)，但將來(lái)會(huì)有所改變。無(wú)人機(jī)實(shí)在太有用了，用途也太多，無(wú)法僅用于燈光表演。這樣，新的群監(jiān)視技術(shù)具有大量的應(yīng)用空間。

雖然燈光秀肯定會(huì)從中受益，但其他領(lǐng)域也有更多收獲。

搜索和救援無(wú)疑是一個(gè)可以改進(jìn)的領(lǐng)域。配備新軟件的第一響應(yīng)者可以部署大量無(wú)人機(jī)，以快速、有效地覆蓋區(qū)域。這僅是可能的，因?yàn)镚LAS程序允許它們?cè)诓灰蕾囶A(yù)定區(qū)域的地圖的情況下進(jìn)行操作。

同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)可能在不包括飛行在內(nèi)的領(lǐng)域有所幫助。例如，它可以集成到自動(dòng)駕駛汽車中，以幫助避免撞車和交通阻塞。如果每輛汽車都包含這種技術(shù)，它們將能夠相互自主地進(jìn)行交互并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

盡管有這些激動(dòng)人心的應(yīng)用，但像GLAS這樣的系統(tǒng)集成到現(xiàn)實(shí)世界的無(wú)人機(jī)群中可能還需要幾年的時(shí)間。需要進(jìn)行更多測(cè)試以確保其可靠性。盡管如此，由于這樣的創(chuàng)新，無(wú)人機(jī)群將有一天變得司空見(jiàn)慣。
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