video
Thư viện
Tài trợ
Các thiết bị bay không người lái bắt chước thiên nhiên như thế nào?
02 Jan, 2016
Photo credit: ibtimes.
Nhắc đến thiết bị bay không người lái tự động có thể khiến ta nghĩ tới ước mơ giao hàng dễ dàng, hiệu quả và cả ác mộng về các thuật toán thay thế phán đoán của con người trong chiến sự. Và giờ đây, những đàn thiết bị bay không người lái robot đang dần trở thành hiện thực. Các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu làm thế nào để đáp ứng hầu hết các yêu cầu cơ bản nhất: một đàn thiết bị bay không người lái bay được mà không một thiết bị nào đâm vào những thứ xung quanh và cũng không đâm vào nhau; toàn bộ hệ thống cũng phải vận hành và ra quyết định nhanh chóng trong giới hạn của các bộ vi xử lý và các thông tin có sẵn của mỗi thiết bị bay. Các nhà nghiên cứu đạt được điều này như thế nào?
Từ trước đến nay, câu trả lời là bắt chước trí tuệ bầy đàn trong tự nhiên. Giống như một đàn kiến, cả đàn sẽ ra quyết định về các vấn đề mà một cá thể duy nhất không thể hiểu được như phân bổ công việc - mỗi thiết bị bay tự lái trong đàn có thể đưa ra quyết định dựa trên tác nhân kích thích của các thiết bị bay gần bên và môi trường ngay xung quanh nó. Không giống như một thiết bị bay không người lái tinh vi đơn nhất, một đàn thiết bị bay không người lái có thể hoạt động ngay cả khi một số chiếc bị hỏng. Trí tuệ bầy đàn có khả năng tự tổ chức, vì vậy nó không gặp khó khăn trong việc tiếp nhận các thành viên mới chỉ cần làm theo các quy tắc giản đơn.
Một bầy đàn hiệu quả sẽ dựa trên giao tiếp tối thiểu nhưng hiệu quả giữa các thành viên, trong đó mỗi thành viên đưa ra quyết định của riêng mình dựa trên các tác nhân lân cận. Chẳng hạn khi bay gặp phải đường hẹp sẽ là gợi ý tập hợp lại, trong khi gặp gió xoáy có thể là gợi ý ngược lại (tản ra). Máy thu GPS có thể được dùng để điều hướng cho mỗi thiết bị bay không người lái tương quan với các thiết bị bay lân cận, nhưng máy ảnh và phần mềm có khả năng nhận dạng đối tượng linh hoạt hơn và ít bị lỗi hệ thống hơn. Các nhà nghiên cứu lấy ý tưởng từ việc điều phối hoạt động mà không cần điều khiển trung tâm của các đàn kiến: các kiến thợ tiên phong sẽ chỉ ra ngoài khi được kích thích từ hương thơm của số lượng kiến tuần tra trở về vừa đủ. Điều này bảo vệ chúng khỏi thời tiết nguy hiểm hoặc những kẻ săn mồi. Nếu kiến thợ tiên phong phải vất vả tìm thức ăn, chúng sẽ trở về theo kiểu nhỏ giọt chậm chạp để kích thích những con kiến khác. Như vậy chỉ cần theo một quy tắc đơn giản, cả đàn kiến có thể tự tổ chức. Tương tự, các thiết bị bay không người lái có thể đưa ra quyết định tập thể phức tạp hơn chứ không đơn thuần là theo sau thành viên khác trong đàn.
Số lượng khả năng là không giới hạn. Đã có sẵn các thuật toán để dùng trí tuệ bầy đàn làm sạch mạng lưới trong các mô hình mà có một số tấm bị "bẩn" và dần lây bẩn sang tấm liền kề. Các "tác nhân" cộng tác với nhau không thể nhìn được toàn bộ mạng lưới, làm sạch các tấm bẩn khi di chuyển trên đó và tuân theo các quy tắc đơn giản để làm sạch mạng lưới một cách hiệu quả. Cơ cấu này giống với hệ thống kiểm soát cháy rừng mà đàn thiết bị bay không người lái có thể rất phù hợp, và các thuật toán có thể được áp dụng để giải quyết những vấn đề tương tự khi săn lùng các mục tiêu khó nắm bắt. Máy bay quân sự không người lái có thể áp đảo các mục tiêu từ mọi hướng mà nếu một hay nhiều chiếc đơn lẻ bị mất cũng không gây rắc rối. Đối với giám sát nông nghiệp và môi trường, chúng có thể tích lũy một lượng lớn dữ liệu để cung cấp đủ thông tin cho các hoạt động và chính sách: một đàn thiết bị bay có thể liên tục giám sát một khu vực, ngay cả khi từng thiết bị trong đàn có thể ra hoặc vào để thay thế nhau khi bị hỏng hoặc phải nạp điện. Thật vậy, những thiết bị bay không người lái có thể xuất hiện như là giải pháp cho nhiều vấn đề và khi theo đàn, chúng có thể làm được nhiều hơn chứ không phải chỉ vận chuyển những bưu kiện.
Phương Thùy
The Economist
Tags: economics
trong khi đó, Trung Quốc súng bắn sóng radio để hạ drone
-----
A Patriot missile – usually priced at about $3m (£2.5m) – was used to shoot down a small quadcopter drone, according to a US general.
The strike was made by a US ally, Gen David Perkins told a military symposium.
“That quadcopter that cost 200 bucks from Amazon.com did not stand a chance against a Patriot,” he said.
Patriots are radar-targeted weapons more commonly used to shoot down enemy aircraft and ballistic missiles.
“Now, that worked, they got it, OK, and we love Patriot missiles,” the general said.
Addendum: The Chinese are experimenting with a radio wave gun to bring down drones.