Найти в Дзене
DenoiseLAB

🔥🔥🔥Танец квадракоптеров в естественной среде. Разбираемся в механике взаимодействия.

👋Ребята всем привет!!!
🎮Квадракоптеры (или просто коптеры) давно "вписались" в нашу жизнь плотно и уверено, и перешли из разряда "гаражных" поделок и детских игрушек в ранг полноценного оборудования.
🎲На сегодняшний день применение коптерам находится везде, начиная от развлечений и участия в гоночных соревнованиях, заканчивая военным применением и работе на базе специальных служб (пожарные

👋Ребята всем привет!!!

🎮Квадракоптеры (или просто коптеры) давно "вписались" в нашу жизнь плотно и уверено, и перешли из разряда "гаражных" поделок и детских игрушек в ранг полноценного оборудования.

🎲На сегодняшний день применение коптерам находится везде, начиная от развлечений и участия в гоночных соревнованиях, заканчивая военным применением и работе на базе специальных служб (пожарные бригады, скорая помощь, мчс). Я уже не говорю о службах доставки и проведении съемочных работ.

🗺Да что там говорить, ни один уважающий себя трэвелблогер не обходится без красивых видов с коптера. Каждый старается получить впечатляющие, просто умопомрачительные кадры гор, лесов, полей рек и прочей фауны нас окружающей.

На сегодняшний день, разработано множество квадрокоптеров всех различных модификаций и применений, от промышленных используемых для производственных целей и стоящих на службе у спецслужб и военных до гражданских версий применяемых для различного вида съемочных работ. (Фото: https://tayga.info)
На сегодняшний день, разработано множество квадрокоптеров всех различных модификаций и применений, от промышленных используемых для производственных целей и стоящих на службе у спецслужб и военных до гражданских версий применяемых для различного вида съемочных работ. (Фото: https://tayga.info)

🛠Как следствие появления коптеров, стала их активная самостоятельная сборка, "тюнингование" (модификация) и программирование и встал вопрос, а почему бы не "связать" каналом связи несколько машин, на подобии компьютерной сети, пусть общаются и рассчитывают свои действия согласованно.

🤓Заинтересовавшись этим вопросом я нашел интереснейшую статью за авторством Richard Carney, Monique Chyba под названием "MULTI-AGENT SYSTEMS FOR QUADCOPTERS". Ссылку на полную статью вы найдете в конце поста.

📚В работе ребята рассматривают динамику, сетевые топологии и вопросы коллективного поведения коптеров, применительно к задачам картографирования, отслеживания целей и дистанционного зондирования (по просту разведке местности).

👍Суть работы состояла в том, чтобы позволить коптерам самостоятельно принимать решения для достижения общей поставленной цели. Это сходно с кооперативными играми и вообще теорией игр в целом, которые еще разработал Джон Нэш (американский математик, лауреат Нобелевской и Абелевской премий мира). А также с работой современных нейронных сетей, использующих методы кооперативного иммунного алгоритма с эволюционным алгоритмом.

Группа будет наиболее эффективна тогда, когда каждый ее участник максимально эффективен не только для группы, но и для самого себя. Именно так он принесет максимум пользы для группы никому не мешая, но работая с максимальной выгодой для себя. - Джон Нэш

👯‍♀️Одной из главных проблем, как оказалось стали вопросы оптимизации и координации при добавлении участников и руководство всей группы в целом. Это немного походит на алгоритмический подход к программированию:

На определенном этапе разработке, увеличение количества программистов лишь замедляет темпы сдачи проекта.

😎Для решения этой задачи был настроен децентрализованный контроль, то есть принятие решения без какого-либо предварительного планирования, а так же широко-используемая теория графов. Вся суть работы оказалась в том, что был доказан метод принятия решения для группы коптеров, по сумме информации от каждого из них (то есть разработке автономного соглашения от каждого из агентов по его данным количества движений и заряду батареи для достижения общей цели). По подобному алгоритму действую, например, стаи птиц или косяки рыб формирующие образ большого объекта и применяя теорию хаоса для толп при нападении хищника.

Суть ее заключается в том (теории хаоса для толпы), что в толпе у хищника "разбегаются" глаза за какой дичью рвануть ввиду обилия целей, а жертве с свою очередь можно быстро скрыться в толпе и тем самым не пострадать и попутно запутав хищника своим движением.

👉Было показано, что скорость изменения (реакции) состояния каждого агента (коптера) управляется суммой относительных состояний по отношению к подмножеству соседних агентов. Кроме всего прочего, на основе данного соглашения, для каждого коптера рассчитывается своя траектория движения, то есть учитываются его "уникальные особенности" для расчета его линии поведения в группе.

Согласованное движение поможет лучше понять теорию хаоса больших групп, теорию графов, методы оптимизации и кооперативного взаимодействия (Фото: russian.rt.com)
Согласованное движение поможет лучше понять теорию хаоса больших групп, теорию графов, методы оптимизации и кооперативного взаимодействия (Фото: russian.rt.com)

👍Работа, в целом, приводит твердое математическое доказательство движения групп, а дальнейшее развитие направленно на расширения работы групп с подключением управляющих коптеров и создания целых отделений групп, взаимодействующих по более сложным алгоритмам. Вторая же часть работы посвященна алгоритмам сложного движения в воздухе, таким как вот эти 👇:

Выполнение фигур высшего пилотажа не является уже чем-то сложным для современного коптера (Фото: www.computerra.ru)
Выполнение фигур высшего пилотажа не является уже чем-то сложным для современного коптера (Фото: www.computerra.ru)

⚙️Тебе наверное сразу вспоминается вот эти ребята 👇. Восстание машин возможно лишь в том случае, если разрабатываемый ИИ начнет проявлять навыки самосознания, будет руководствоваться интуицией и свободой мысли. Хоть нейросети и далеко продвинулись в своем развитии, но до этого еще, поверь мне, очень далеко, ну я так думаю ))

Восстание машин (Фото: www.iguides.ru)
Восстание машин (Фото: www.iguides.ru)
В публикации использованы материалы статьи: https://arxiv.org/pdf/2101.00033.pdf

А есть ли у вас квадракоптер и какая модель, напишите комментариях чем он хорош и почему он вам нравиться?

✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️⚡️☄️💥🌟❄️⚡️☄️

📌Подписывайтесь на наш канал, делитесь новостями со всеми, ставьте лайки поддерживайте наш канал, пишите комментарии. Ваш ВышМат
По вопросам сотрудничества писать на почту - решение задач (математика/высшая математика), контрольных курсовых, репетиторство, подготовка к ЕГЭ - сообщество в контакте: https://vk.com/mironovviyshmat

‼️‼️‼️Также напоминаю что у нас есть еще один интересный канал про GameDev и компьюбтерные игры его можно посмотреть
здесь .

✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️✨🎉🔥⚡️☄️💥🌟❄️🌨☃️⚡️☄️💥🌟❄️⚡️☄️