지능형 드론 떼의 힘 발휘

기술을 통해 드론은 환경 변화에 유연하게 대응할 수 있습니다.

작성자: Laurie Fickman 713-743-8454

2023년 6월 5일

비행 로봇(드론)이 선두를 달리고 있으며, 로봇은 지루하고, 더럽고, 위험한 작업(업계에서는 "3D"라고 함)에서 인간을 해방시킬 수 있는 완벽한 도구라는 것이 오랫동안 지켜온 개념이며 실제로 입증되었습니다.

저비용 드론이 전 세계적으로 확산되면서 원격 감지, 상황 인식, 자재 배송, 통신 중계 등 다양한 목적을 수행하고 있습니다. 자극적인 작업, 심지어 군사적 성격을 지닌 작업으로 인해 한 번에 드론 한 대를 배치하는 것이 아니라 작업을 완료하기 위해 드론 떼를 배치하게 됩니다.

그러나 그들의 중요성과 숫자가 급증함에 따라 그들의 떼 역학은 대체로 휴면 상태로 남아 있습니다. 이제 많은 수의 드론을 동기화하여 비행하는 것이 가능하지만 이러한 무리는 애니메이터 팀에 의해 사전 프로그래밍되고 몇 시간의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 개선됩니다.

하지만 드론 자체가 장애물, 차량, 포식자, 곤충 떼에 동적으로 반응할 수 있다면 어떨까요? 그것은 떼를 지어 날아다니는 새와 떼를 지어 헤엄치는 물고기가 오래 전부터 익히 알고 있던 개념입니다.

드론의 조정된 제어를 고안하기 위해 동일한 이론을 적용하기 위해 알고리즘을 개선하는 작업을 하고 있는 전기 및 컴퓨터 공학 부교수인 Aaron Becker는 "이러한 움직임은 미리 프로그래밍된 것이 아니라 개별 새나 물고기의 지역적 결정에 기초합니다"라고 말했습니다. 함대와 같은 서비스 제공을 개선하기 위해 떼를 짓습니다. 그의 작업은 Northeastern University, LLC의 Kostas 연구소에서 170만 달러의 보조금을 지원받아 이루어졌습니다.

Becker의 팀에는 전기 및 컴퓨터 공학 교수인 David Jackson; 전기 및 컴퓨터 공학 연구 조교수 Julien Leclerc; Daniel Onofrei, 수학 부교수.

"현재 떼에 대한 연구의 대부분은 동일한 패턴을 따르며 오프라인 계산에 의존하거나 '리더를 따라갈 때 이웃과 부딪치지 마세요'와 같은 간단한 규칙 기반 논리를 사용합니다. 컴퓨터는 빠른 계산과 전술 구현에 뛰어나지만 인간은 전략적 의사 결정에 탁월합니다. 우리는 이들을 결합하고 싶습니다."라고 Becker는 말했습니다.

"우리는 무리가 최적으로 행동하면서도 환경 변화에 유동적으로 반응하기를 원합니다. 우리는 드론의 계산을 사용하여 로컬에서 현명한 결정을 내리고 해당 정보를 운영자의 컴퓨터에 전달하여 명확한 시각화를 만들고 인간 운영자가 높은 수준의 작업을 수행할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 수준의 결정."

두 가지 초기 적용 시나리오를 연구합니다. 첫 번째 시나리오는 산불의 공중 감지로, 드론 떼가 화재를 추적하고 소방관에게 통신을 전달해야 합니다. 두 번째 시나리오는 상업 시설과 캠퍼스의 항공 보안 범위에 대한 것입니다. 드론은 캠퍼스를 드나드는 차량을 호위해야 하지만 각 드론은 배터리 수명이 제한되어 있어 배터리가 고갈되면 재충전해야 합니다.

Becker의 첫 번째 로봇 로데오는 아닙니다. 수년간의 로봇 연구 및 개발 경험을 바탕으로 Becker는 이제 자신의 전문 지식을 활용하여 드론 무리를 향상시키고 있습니다. 과거에 그는 대규모 로봇 떼를 제어하고 대규모 로봇 그룹이 작업을 완료하도록 안내하는 데 몇 가지 지침만 필요한 시스템을 탐색하는 작업을 해왔습니다.