Vedci chcú dať dronom pocit bolesti: Veria, že vďaka nemu budú stabilnejšie a nespadnú v prípade poruchy
Vedci učia drony rozpoznať blížiacu sa poruchu ešte pred pádom. Nový systém im dáva niečo ako technický pocit bolesti.
Drony dnes zvládnu fotografovanie, doručovanie balíkov, kontrolu elektrických vedení aj pomoc záchranárom. Jednu schopnosť im však stále chýba, nedokážu rozpoznať, že sa blížia k poruche, a podľa toho upraviť svoje správanie. Práve to chce zmeniť nový výskum vedcov z Technickej univerzity v holandskom Delfte a Wageningen University & Research. Inšpiráciu pritom nehľadali v letectve ani v robotike, ale v ľudskom tele a dokonca aj v prírode.
Ich cieľ znie netradične, chcú vybaviť drony akýmsi pocitom „bolesti“, ktorý ich upozorní na blížiaci sa problém ešte pred stratou kontroly, píše portál Techxplore. Autori hovoria, že keď si pri behu vyvrtneš členok, telo okamžite vyšle signál v podobe bolesti. Vďaka nej automaticky zmeníš spôsob chôdze, nezaťažuješ poranenú nohu a znížiš riziko ešte vážnejšieho zranenia.
Dron ale nič podobné nedokáže. Ak sa poškodí vrtuľa alebo sa objaví iný technický problém, letový systém pokračuje podľa pôvodných pravidiel až do okamihu, keď situácia prerastie do straty stability. Vedci sa preto pokúsili vytvoriť obdobu takéhoto varovného mechanizmu.
„Náš prístup môžeš prirovnať k tomu, ako človek cíti bolesť. Po zranení poskytne okamžitú spätnú väzbu o stave tela a pomôže odhadnúť, ktoré činnosti ešte zostanú bezpečné,“ hovorí Jasper van Beers z Technickej univerzity v Delfte.
Prečo môže byť pocit bolesti užitočný?
Podľa neho stroje zatiaľ podobnú formu sebauvedomenia nemajú. Nové ukazovatele však predstavujú prvý krok týmto smerom. Výskumníci sa okrem iného inšpirovali aj v ekológii, čo síce môže pôsobiť zvláštne, no v prírode sa objavuje koncept, ktorý na túto situáciu sedí. Ide o jav s názvom kritické spomaľovanie, ktoré funguje jednoducho.
Zdravý les sa po období sucha dokáže rýchlo zotaviť. Ak však každé ďalšie sucho predĺži čas potrebný na obnovu, ekosystém postupne stráca odolnosť. Nakoniec stačí aj menší výkyv počasia a dôjde ku kolapsu veľkej časti lesa. Vedci si položili otázku, či podobné varovné signály môžu fungovať aj pri technických zariadeniach.
Neprehliadni
Výskumný tím svoje nápady neoveril iba pomocou simulácií. Experimenty uskutočnil v špecializovanom laboratóriu CyberZoo, kde vedci bezpečne testujú drony až na hranici straty kontroly. Počas pokusov postupne poškodili vrtule rôznou mierou opotrebenia. Následne sledovali, ako sa menilo správanie stroja počas letu. Výsledky ukázali, že drony, ktoré dokázali cítiť bolesť, dokázali odhaliť blížiacu sa nestabilitu ešte pred samotným pádom. Vedci zároveň zistili, pri akých kombináciách poškodenia, letových podmienok a manévrov hrozilo najväčšie riziko straty kontroly.
Takéto informácie môžu pomôcť letovému systému upraviť spôsob letu skôr, než sa situácia výrazne zhorší.
Dron by si mohol „šetriť zranenú vrtuľu“
Ak technológia uspeje aj v ďalších testoch, dron nebude iba rozpoznávať problém. Dokáže naň aj reagovať. Ak napríklad senzory odhalia poškodenú vrtuľu alebo inú poruchu, riadiaci systém upraví let tak, aby znížil zaťaženie poškodenej časti a bezpečne dokončil misiu. Podobne sa človek po poranení členka presúva opatrnejšie a prenesie väčšiu časť váhy na zdravú nohu.
Takéto správanie môže výrazne znížiť počet nehôd najmä pri autonómnych strojoch, ktoré lietajú bez priameho zásahu človeka. Jednou z najväčších predností novej metódy zostáva fakt, že nepotrebuje podrobný model konkrétneho dronu. Namiesto toho využije údaje z bežných senzorov, ktoré už dnešné zariadenia obsahujú. Softvér následne analyzuje drobné zmeny v správaní systému a hľadá príznaky postupnej straty odolnosti. Vedci dodávajú, že by technológia mohla nájsť využitie aj mimo sveta dronov.
Výskumníci spomínajú lietadlá, autonómne autá, výrobné linky alebo kritickú infraštruktúru. V každom prípade by systém upozornil na rastúce riziko ešte pred samotnou poruchou.
„Spojením poznatkov z rôznych vedeckých odborov pokračujeme vo vývoji objavov, ktoré prenášajú základný výskum do praktických technológií,“ uzatvára Beers.
Počet dronov rastie prakticky každý rok. Firmy ich nasadzujú pri kontrole mostov, energetických vedení, stavieb či poľnohospodárskych plôch. Čoraz častejšie pomáhajú aj pri pátraní po nezvestných osobách alebo pri monitorovaní prírodných katastrof. Práve preto rastie aj význam technológií, ktoré znížia riziko že sa dron poškodí a následne spadne.
Nový systém zatiaľ neznamená, že drony naozaj získajú ľudské emócie alebo budú cítiť bolesť v pravom zmysle slova. Výskumníci týmto pojmom opisujú schopnosť rozpoznať vlastný technický stav a upraviť správanie ešte pred tým, ako sa malý problém zmení na vážnu poruchu. Ak sa tento prístup osvedčí aj mimo laboratória, môže sa časom objaviť aj v ďalších autonómnych strojoch, ktoré sa čoraz častejšie stávajú súčasťou bežného života.
