الذكاء الاصطناعي و طائرات درون لمسح تضارس الأرض

يمكن لطائرات درون Drone (بدون طيار) الآن مسح التضاريس و الحفريات دون تدخل بشري.

قد يصبح طيارو طائرات درون غير ضروريين في المستقبل.

فقد سمحت أبحاث جديدة من جامعة آرهوس Aarhus University لـ الذكاء الاصطناعي artificial intelligence (AI) بالسيطرة على مسح الطائرات بدون طيار ( درون ) و قياس تضاريس terrain الأرض.

إذ يهدف مشروع بحثي في جامعة آرهوس (AU) بالتعاون مع جامعة الدنمارك التقنية (DTU Technical University of Denmark) إلى جعل قياس و توثيق محاجر الحصى  والحجر الجيري أسرع و أرخص وأسهل في المستقبل.

و قد سمح المشروع لتقنيات الذكاء الاصطناعي بالاستيلاء على طائرات درون التي يتحكم بها الإنسان، و التي يتم استخدامها حالياً لهذه المهمة.

مزايا التقنية الجديدة

يقول الأستاذ المشارك إردال كاياكان Erdal Kayacan ، الخبير في الذكاء الاصطناعي و الطائرات بدون طيار في قسم الهندسة في جامعة آرهوس: "لقد جعلنا العملية بالكامل تلقائية تماماً.

فنحن نقول للطائرة بدون طيار من أين نبدأ ، و نعطيها عرض الجدار أو الوجه الصخري الذي نريد تصويره ، ثم تطير طائرة درون متعرجةً على طول الطريق و تهبط في النهائي تلقائياً".

و غالباً ما يتم قياس و توثيق محاجر الحصى و الحجر الجيري ، و واجهات الجرف و التشكيلات الطبيعية و الاصطناعية المماثلة باستخدام طائرات درون التي تصور المنطقة.

و يتم بعد ذلك تحميل التسجيلات على جهاز كمبيوتر، و الذي يقوم تلقائياً بتحويل كل شيء إلى نموذج تضاريس ثلاثية الأبعاد.

سلبيات الطريقة القديمة

إن الطائرات بدون طيار (درون) مكلفة ، و كذلك فإن القياسات تستغرق وقتاً طويلاً لأنه يتوجب علينا التحكم بالطائرة بدون طيار يدوياً لإبقاء نفس المسافة الثابتة لجدار الحفر ، مع الحفاظ في نفس الوقت على كاميرا الطائرة بدون طيار عموديةً على الجدار.

علاوة على ذلك ، يجب أن يكون هناك تداخل محدد في الصور التي قد تم التقاطها ، حتى يتمكن الكمبيوتر بعد ذلك من "ربط الصور معاً" في شكل ثلاثي الأبعاد كبير.

انطلاق المشروع البحثي

إن الخبر الجيد ، أن الباحثين من قسم الهندسة في جامعة آرهوس قد قاموا الآن بأتمتة هذه العملية باستخدام الذكاء الاصطناعي.

يقول إردال كاياكان: "تضمن خوارزميتنا أن تحافظ الطائرة بدون طيار- درون على نفس المسافة إلى الجدار، و أن الكاميرا تعيد نفسها باستمرار متعامدة مع الجدار. و في نفس الوقت ، تتنبأ خوارزمياتنا بقوى الرياح التي تعمل على جسم الطائرة بدون طيار".

و هذا يعني أن الباحثين كانوا قادرين على تعويض إحدى التحديات الرئيسة المرتبطة برحلات طائرات درون المستقلة: و هي الريح the wind.

يقول مهيط ميهينديراتا Mohit Mehndiratta ، و هو طالب دكتوراه زائر (طالب في قسم الهندسة بجامعة آرهوس)،

"إن نموذج العملية التمويهية المصممة يتنبأ أيضاً بالرياح التي ستواجهها الطائرة درون في المستقبل القريب. و هذا يعني أن الطائرة بدون طيار يمكن أن تستعد و تتخذ الإجراءات التصحيحية مسبقاً".

و اليوم ، فالأمر لا يستغرق أكثر من مجرد نسيم خفيف لإخراج طائرة درون خارج المسار ، و لكن بمساعدة العمليات التمويهية Gaussian processes ، فقد أخذ الفريق في الاعتبار الهبات و سرعة الرياح الإجمالية.

إن طائرة درون لا تقيس الريح في الواقع ، إلا أنها تقدر الرياح على أساس المدخلات التي تتلقاها أثناء تحركها.

و هذا يعني أنها تستجيب لقوة الريح ، تماماً مثلما نقوم نحن البشر بتصحيح تحركاتنا عندما: "نتعرض لرياح قوية".

و للعلم فإن هذا المشروع البحثي يتم تنفيذه بالتعاون مع المركز الدنماركي لأبحاث الهيدروكربونات و التكنولوجيا Danish Hydrocarbon Research and Technology Centre في DTU.

و سيتم عرض نتائج المشروع في مؤتمر التحكم الأوروبي European Control Conference في أيار/مايو المقبل 2020.