Разработки специалистов в сфере беспилотных систем на сегодняшний день очень актуальны и активно ведутся по всему миру.
Исследование молодого ученого Северо-Кавказского федерального университета Владимира Антонова направлено на разработку алгоритмов для управления группой дронов.
Отметим, что ученые СКФУ сейчас реализуют свыше 100 грантов на научные разработки, среди них много молодых ученых до 35 лет. Проект в области кибернетики «Разработка методов и алгоритмов для системы управления роем БПЛА при выполнении гетерогенных задач» ведется на деньги гранта Президента Российской Федерации.
На текущем этапе ученый перешел к этапу тестирования собственной разработки в компьютерной модели. В ней задается количество задач, их характер, количество агентов и прочие характеристики. Причем ученые стараются создать такую систему, при которой беспилотники будут эффективно работать в ситуации, когда задач, неоднородных по своей сути, больше исполнителей. В таком случае агенты также имеют различные навыки.
По словам ученого, преимущество системы в том, что она децентрализована. Нет какого-то единого сервера управления всеми роботами, у каждого из них свой интеллект. Роботы при помощи голосования «договариваются», кто из них и какую задачу будет выполнять в зависимости от условий. В этот момент они объединяются в роевой интеллект. Было проведено математическое имитационное моделирование, которое показало очень высокую жизнеспособность системы. При чем результаты оценки эффективности превосходят зарубежные аналоги.
Ученый также приводит пример того, как потенциально может выглядеть работа данной системы. Предположим, на некоторой площади находятся двадцать коробок. Пять беспилотников должны доставить их все в одну точку. Без дополнительных условий задача звучит простой: каждый робот переносит по четыре единицы груза. Но что, если пятнадцать коробок находятся в одном месте, а остальные пять – разбросаны на разном расстоянии? Здесь и полезен алгоритм, разработанный в стенах СКФУ. Беспилотники, контактирующие друг с другом, определяют, кто из них выполнит какую задачу, чтобы максимально сократить время работы и энергозатраты.
При этом условия могут быть еще сложнее. К примеру, некоторые коробки настолько тяжелые, что их могут доставлять только два или три робота вместе. Или часть груза следует сначала обнаружить, и требуются дроны, способные это делать.
Договоренность между беспилотными аппаратами происходит через обмен информацией от каждого отдельного дрона. Каждый из них отправляет другим результаты анализа ситуации и вносит предложения по поводу своего возможного вклада в решение задачи. Если предложение робота признается роевым интеллектом оптимальным по энергетическим и временным затратам, тот начинает выполнение.
В планах сотрудников СКФУ провести испытание на реальных наземных роботах. Сейчас ведется их проектирование. Владимир Антонов отмечает, что для того, чтобы система получила прикладное применение, необходимо решить еще множество задач. В целом этот процесс может занять примерно пять-десять лет. В будущем рой беспилотных роботов сможет помогать пожарным и спасателям, полицейским, сельскохозяйственным предприятиям, а также будет полезен в других сферах.
Автор: пресс-служба СКФУ