不論是郵遞披薩還是追蹤鯨魚，人們對(duì)無人機(jī)一直期望甚高。以下三方面的進(jìn)展將會(huì)助無人機(jī)一臂之力。

　　智能導(dǎo)航

　　若以每小時(shí)60公里的速度飛行，計(jì)算后面的路線其實(shí)是一件很困難的事情。但現(xiàn)在的無人機(jī)已經(jīng)可以邊飛行邊創(chuàng)建詳細(xì)的3D地圖——這樣，無人機(jī)在沒有人類輸入的情況下就能自行導(dǎo)航。

　　該系統(tǒng)名為Hydra Fusion，使用該系統(tǒng)的無人機(jī)將來可能會(huì)像地面上的機(jī)器人一樣，在不熟悉的地方用一種叫做同時(shí)定位和繪圖(SLAM)的導(dǎo)航方式找路。同時(shí)，該系統(tǒng)也會(huì)提升無人機(jī)的空中檢測(cè)能力。

　　在飛行期間，Hydra Fusion 通過將多個(gè)圖像即無人機(jī)的攝影機(jī)腳本中的相鄰幀拼接在一起，可形成詳細(xì)的3D地圖。“我們可以一邊讓無人機(jī)以30節(jié)的速度前行，一邊創(chuàng)建地圖。”洛克希德·馬丁公司(美國航空航天制造商)的John Molberg說，他也是該系統(tǒng)所屬團(tuán)隊(duì)的成員。

　　以前如果要?jiǎng)?chuàng)建地圖需要在飛行后對(duì)無人機(jī)視頻腳本進(jìn)行幾個(gè)小時(shí)的處理。而處理能力成為這個(gè)問題的瓶頸。該團(tuán)隊(duì)采用原為游戲研發(fā)的功率強(qiáng)大的GPU圖像處理芯片解決了這個(gè)問題。

　　在每小時(shí)60公里的飛行速度下，Hydra Fusion所建地圖的分辨率能達(dá)到每像素30 厘米的，樹木和建筑物可以清晰地顯示出來。如果降低速度和海拔分辨率最高可達(dá)每像素2.5厘米，更多細(xì)節(jié)內(nèi)容也可能會(huì)顯示出來： Lockheed Martin的某個(gè)客戶已要求該公司為其觀察鐵路軌道地圖上達(dá)到6毫米大的變化情況。

　　超級(jí)智能

　　針對(duì)每種場景，現(xiàn)在好像都有一種特定的無人機(jī)：有監(jiān)控農(nóng)場的，偵查野生動(dòng)物的，快遞披薩的等等，然而有一個(gè)叫Teal 的無人機(jī)卻想全攬下來——因?yàn)樗鼜?qiáng)大的人工智能。

　　大多數(shù)無人機(jī)剛開始都有一個(gè)專門的設(shè)計(jì)目的，鹽湖城iDrone 的CEO George Matus 說，“但我們就像給無人機(jī)創(chuàng)建了個(gè)智能手機(jī)，在上面構(gòu)建了個(gè)app 商店。”

　　Matus 從11歲開始就駕駛無人機(jī)，“我有一個(gè)愿望清單，想為無人機(jī)添加各種功能。”他說。

　　18歲的他研發(fā)了Teal——一款可以在空中做決策的無人機(jī)。位于馬薩諸塞州劍橋市的機(jī)器人技術(shù)公司Neurala為Teal提供了提高智能的軟件，該公司曾為空間探測(cè)器的導(dǎo)航研發(fā)技術(shù)。

　　多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用以處理不同任務(wù)，比如解析照相機(jī)拍到的內(nèi)容，選擇無人機(jī)下一步去哪兒等。

　　“Teal 無人機(jī)是首個(gè)有足夠強(qiáng)大的處理器而能夠直接在飛機(jī)上運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)軟件的無人機(jī)，因此它可以即時(shí)做出決定。”Neurala 的副總監(jiān)Roger Matus說，“這是無人飛行的第一階段。”

　　Teal的三個(gè)內(nèi)置app中有一個(gè)使用了Neurala的圖像識(shí)別功能，無人機(jī)用戶能夠指示無人機(jī)跟蹤某個(gè)特定的人。該團(tuán)隊(duì)希望以后能逐漸研發(fā)更多功能，比如更好地躲避障礙，自動(dòng)化導(dǎo)航等。

　　Teal 的其他兩個(gè)啟動(dòng)app分別提供飛行控制功能和一款競技游戲功能。George Matus希望開發(fā)者們能以該無人機(jī)的智能為基礎(chǔ)創(chuàng)建更多功能，比如搜索營救或在將發(fā)生碰撞時(shí)采取避碰動(dòng)作等功能。

無人機(jī)的鳥瞰視圖疾速機(jī)群

　　如果機(jī)群能夠一起協(xié)作，一定會(huì)優(yōu)于單個(gè)無人機(jī)作戰(zhàn)。多個(gè)無人機(jī)執(zhí)行協(xié)同任務(wù)意味著可以在更短時(shí)間內(nèi)覆蓋更大面積的土地。比如，無人機(jī)機(jī)群只需要6小時(shí)就能繪制出阿爾卑斯山馬特洪峰的地圖。但是，飛機(jī)像蜂群一樣移動(dòng)需要技巧。單個(gè)無人機(jī)可以相對(duì)簡單地躲避障礙物，但這對(duì)編隊(duì)飛行卻很困難。

　　樹林飛行

　　新加坡科技大學(xué)的Matthias Brust 和俄勒岡州大學(xué)的Bogdan Strimbu想出一個(gè)辦法，使無人機(jī)在森林中——他們認(rèn)為最密集的環(huán)境之一——飛行時(shí)靠在一起。無人機(jī)群如果能在樹林中通行，這將意味著不久以后機(jī)群就能為之前無人機(jī)難以通行的地方繪制地圖和拍攝圖片。

　　跟隨領(lǐng)頭飛機(jī)是這個(gè)方法的基礎(chǔ)原則。領(lǐng)頭的無人機(jī)會(huì)有一個(gè)GPS目的地，其他的飛機(jī)在躲避障礙的時(shí)候會(huì)保持與它的相對(duì)位置不變。如果帶頭的無人機(jī)因電量不足或碰撞而下降，機(jī)群就會(huì)選出新的隊(duì)長。

　　樹木、葉子或城市中的建筑物等都會(huì)阻礙機(jī)群與地面基地的通信，領(lǐng)頭的無人機(jī)會(huì)從團(tuán)隊(duì)飛機(jī)中搜集數(shù)據(jù)，周期性地飛到高空將圖像傳送回來。

　　為測(cè)試該系統(tǒng)，研究者進(jìn)行了一次計(jì)算機(jī)模擬，其中，8個(gè)無人機(jī)會(huì)來到一棵樹附近并占據(jù)好各自的觀察位置。模擬中，無人機(jī)機(jī)群在達(dá)到目的地附近后分散開來，一個(gè)無人機(jī)很快占據(jù)指定目的地。如果無人機(jī)能夠圍繞樹木飛行而不碰撞，飛過多個(gè)樹木應(yīng)該不成問題，Brust 說。

　　新墨西哥州大學(xué)的Chris Lippitt 希望，不久以后無人機(jī)機(jī)群能為那些人類難以到達(dá)的地方繪制地圖，“無人機(jī)真的改變了我們測(cè)量環(huán)境的方式。”他說。 （翻譯|younger 來源|人工智能學(xué)家）
    
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