Se en sværm af droner autonomt spore et menneske gennem en tæt skov

Forskere fra Kinas Zhejiang Universitet har afsløret en dronesværm, der er i stand til at navigere gennem en tæt bambusskov uden menneskelig vejledning.

Gruppen på 10 droner på størrelse med håndfladen kommunikerer med hinanden for at forblive i formation og deler data indsamlet af indbyggede dybderegistreringskameraer for at kortlægge deres omgivelser. Denne metode betyder, at hvis stien foran én drone er blokeret, kan den bruge information indsamlet af sine naboer til at plotte en ny rute. Forskerne bemærker, at denne teknik også kan bruges af sværmen til at spore et menneske, der går gennem det samme miljø. Hvis en drone mister målet af syne, er andre i stand til at samle sporet op.

I fremtiden, skriver forskerne i et papir offentliggjort i tidsskriftet Science Robotics, kan dronesværme som denne bruges til katastrofehjælp og økologiske undersøgelser.

Droner deler data for at planlægge ruter og spore mål

“I naturkatastrofer som jordskælv og oversvømmelser kan en sværm af droner søge, guide og levere nødforsyninger til fangede mennesker,” skriver de. “For eksempel kan adrætte multikoptere i forbindelse med naturbrande hurtigt indsamle information fra et nærbillede af frontlinjen uden risiko for menneskelig skade.”

Eksperter siger dog, at arbejdet også har et klart militært potentiale. En række nationer – mest fremtrædende USA, Kina, Rusland, Israel og Storbritannien – udvikler i øjeblikket dronesværme, der kan bruges i krig. Militærer har en tendens til at påberåbe sig overvågning og rekognoscering som de mest almindelige applikationer til dette arbejde, men den samme teknologi kunne uden tvivl bruges til at spore og angribe både kombattanter og civile.

En illustration fra avisen, der viser, hvordan flere droner kan bruges til at spore et mål, selvom udsynet fra en drone er blokeret. Billede: Science Robotics/Xin Zhou et al

Elke Schwarz, seniorlektor ved Queen Mary University of London, hvis specialer omfatter brugen af ​​droner i kamp, ​​siger, at denne forskning har et klart militært potentiale.

“Evnen til at navigere i rodede miljøer er for eksempel ønskværdig til en række militære formål, herunder til bykrigsførelse,” siger Schwarz til The Verge. “Som er evnen til at 'følge et menneske' – her kan jeg se, hvordan dette konvergerer med projekter, der søger at udvikle dødelige drone-kapaciteter, der minimerer risikoen for soldater på jorden i bymiljøer.”

“Evnen til at navigere i rodede omgivelser er ønskværdig til en række militære formål”

Den seneste krig mellem Rusland og Ukraine har vist, hvor hurtigt droneteknologi kan tilpasses til slagmarken, og hvilken ødelæggende effekt det kan have. Begge parter i konflikten bruger billige forbrugerdroner til rekognoscering og nogle gange fornærmelse. En metode involverer at bruge droner til at kaste granater ned på modstående styrker. En nylig video viste ukrainske tropper bruge, hvad der ser ud til at være en DJI Phantom 3-drone (pris: $500) til at kaste en granat gennem soltaget på en bil, der angiveligt er ført af russiske soldater.

Det, der gør dronesværme potentielt farligere end ensomme maskiner, er dog ikke kun deres antal, men deres autonomi. Intet enkelt menneske kan samtidig kontrollere en sværm på 10 droner, men hvis denne opgave kan overføres til algoritmer, er der større sandsynlighed for, at militære planlæggere vil omfavne brugen af ​​denne slags autonome system i krig.

Droner i sværmen er i stand til at navigere gennem huller så små som 30 centimeter. Billede: Science Robotics/Xin Zhou et al

I øjeblikket er dronesværme begrænset i deres anvendelse. Den mest almindelige brugssag i den virkelige verden er at skabe omfattende lysshows. Men i disse scenarier følger droner forudindstillede baner i åbne rum ved at bruge sporingsteknologi som GPS til at lokalisere sig selv.

Forskningen fra Zhejiang University går videre på dette ved kun at bruge indbyggede sensorer og algoritmer til at styre dronernes flyvning uden forudgående kortlægning af deres miljø. “Dette er første gang, der er en sværm af droner, der med succes flyver udenfor i et ustruktureret miljø, i naturen,” sagde Enrica Soria, en dronesværmforsker ved det schweiziske føderale teknologiske institut Lausanne, til AFP. Soria tilføjede, at arbejdet var “imponerende.”

I deres papir bemærker forskerne, at tilgange til dronesværme har en tendens til at følge et af to programmeringsparadigmer: enten “fugl” eller “insekt.” I en “insekt”-sværm er fokus på hurtige, reaktive bevægelser, der kræver mindre fremadrettet planlægning, mens en “fuglesværm” forsøger at dirigere droner ad lange, flydende stier (sidstnævnte er forskernes tilgang). Begge metoder har deres afvejninger, da det at tænke som et insekt kræver mindre computerkraft, men at planlægge som en fugl er mere energieffektivt. Men efterhånden som hardwarens computerkapacitet forbedres, er programmering af fuglelignende adfærd blevet mere opnåelig.

Schwarz bemærker, at selvom fokus i sådan dronesværmforskning ofte er på disse teknologiske resultater, dette kan sløre de vanskeligere spørgsmål om, hvordan sådant arbejde skal implementeres. Hun citerer observationer fra det 20. århundredes amerikanske matematiker Norbert Wiener, hvis arbejde lagde grundlaget for AI-udvikling.

Siger Schwarz: “[Weiner] sagde – i 1960'erne – at der er et katastrofalt fokus på og besættelse af 'know-how', som har en tendens til at formørke det moralske spørgsmål, vi bør spørge: hvad er det godt for.”