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EPFL的工程師們已經(jīng)開發(fā)出一種預測控制模型，使無人機群能夠在混亂的環(huán)境中快速、安全地飛行。它的工作原理是使單個無人機能夠預測自己的行為以蜂群中的其它無人機行為。
數(shù)量多力量大!這不僅對人類是如此，對無人機也是如此。通過蜂群飛行，它們可以覆蓋更大的區(qū)域，收集更廣泛的數(shù)據(jù)，因為每架無人機可以配備不同的傳感器。
防止無人機相互碰撞
EPFL工程學院的教授和智能系統(tǒng)實驗室(LIS)的負責人Dario Floreano說：“在無人機群中，當一架無人機改變其軌跡以避開一個障礙物時，與它相鄰的無人機也會自動相應的同步其運動。但是，這通常會導致群體放慢速度，在群體內(nèi)部產(chǎn)生硬直狀態(tài)，甚至發(fā)生碰撞”。
不僅僅是做出反應，還可以預測
LIS的博士生Enrica Soria想出了一個解決該問題的新方法。她已經(jīng)開發(fā)出一種預測控制模型，使無人機不僅能對蜂群中的其它機器作出反應，而且還能預測自己的運動，并預測其相鄰飛機的運動。Soria說：“我們的模型使無人機有能力確定同伴何時會減速，這意味著減速對自身飛行的影響較小。該模型通過局部控制的簡單規(guī)則進行編程，例如要保持的最小間距、要保持的設定速度、或要遵循的特定方向。”索里亞的研究成果剛剛發(fā)表在《自然機器智能》雜志上。
有了Soria的模型，無人機對中央計算機發(fā)出的指令依賴性就會大大降低。例如，空中燈光表演中的無人機從計算機獲得指令，計算機計算每一架的軌跡以避免碰撞。Soria說：“但在我們的模型中，無人機是使用自身的處理器來進行運算和做出響應的，并且可以自主地修改它們的飛行軌跡。”
一個受自然啟發(fā)的模型
在LIS進行的測試表明，Soria的系統(tǒng)提高了無人機群在有大量障礙物地區(qū)的速度、秩序和安全性。我們還不知道動物是否或在多大程度上能夠預測它們周圍同伴的運動。但生物學家最近提出，在一些大群體中觀察到的同步方向變化將需要比迄今為止所認為的更復雜的認知能力。
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