«Чувство боли» для дронов и автопилотов: ученые нашли новый способ обеспечения безопасности

Ученые из Делфтского технического университета и Вагенингенского университета в Нидерландах разработали неожиданную, но революционную систему для автономных транспортных средств. Эта технология позволяет дронам и беспилотным автомобилям «чувствовать боль», подобно живым организмам. Ожидается, что такой подход станет важным шагом в выявлении и устранении технических неисправностей до того, как они приведут к поломке. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает об этом.

Принцип работы системы основан на биологии человека. Когда человек получает травму, нервная система немедленно посылает сигнал об опасности в мозг, что заставляет организм снизить нагрузку и предотвратить более серьезные повреждения. В статье, опубликованной в журнале Прокидингс оф те Натионал Академй оф Скиенкес (ПНАС), исследователи сообщили, что им удалось создать цифровой аналог именно этого механизма.

В основе технологии лежит явление, называемое «критическим замедлением» (критикал словинг довн). Ранее этот метод использовался в экологии для прогнозирования катастрофических изменений в сложных системах, например, деградации экосистем. Ученые обнаружили, что технические системы демонстрируют схожие закономерности незадолго до потери устойчивости.

Самодиагностика без сложных алгоритмов

Главное преимущество нового метода заключается в том, что он не требует заранее подготовленных моделей поведения системы, исторических данных или сверхсложных прогностических алгоритмов. Вместо этого технология непрерывно анализирует сигналы, поступающие с существующих датчиков в режиме реального времени, и улавливает специфические изменения, свидетельствующие о приближающейся неисправности.

Для практического тестирования исследования использовались квадрокоптеры из комплекса КйберЗу. В ходе эксперимента ученые намеренно повреждали лопасти пропеллеров дронов, увеличивая степень износа до 55 процентов. Выяснилось, что аппарат начинал терять управление, когда один из пропеллеров был поврежден всего на 15 процентов. Разработанная система успешно выявила признаки этой нестабильности еще до того, как ситуация стала критической.

Руководитель проекта Джаспер ван Бирс сравнил работу алгоритма со способностью человека чувствовать боль. По его словам, боль дает человеку немедленную обратную связь о состоянии организма и помогает понять, какие действия безопасны. Современные же механизмы, к сожалению, практически лишены такой способности к самодиагностике.

Перспективы для автономных автомобилей

Исследователи считают эту технологию особенно перспективной для беспилотных автомобилей и систем помощи водителю (АДАС). Автономный автомобиль может столкнуться с такими проблемами, как выход из строя датчиков или износ механизмов. Нынешние системы часто замечают проблему только тогда, когда она начинает напрямую влиять на безопасность движения.

Поскольку новый подход использует данные только стандартных датчиков, его внедрение не требует установки дополнительного оборудования. Это делает технологию очень привлекательной для существующих платформ роботакси. По данным иксбт.ком, наделение машин способностью «чувствовать боль» поможет им осознавать свои возможности до того, как ситуация станет критической.

В заключение можно сказать, что это открытие в будущем может вывести на новый уровень безопасность не только дронов, но и промышленных роботов и других сложных автономных систем. То, что машины начнут «заботиться» о своем «здоровье», станет ключевым фактором в предотвращении техногенных аварий.