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Billig-Drohnen finden sich besser allein im Wald zurecht als Menschen

Von Christian Kahle am 11.02.2016 16:00 Uhr
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Immer wieder verlaufen sich Menschen in ausgedehnten Waldgebieten und müssen dann von fachkundigen Personen meist möglichst schnell wiedergefunden werden. Diese Aufgabe könnte ein Schwarm von Drohnen zukünftig wesentlich schneller und mit geringerem Personalaufwand durchführen.

Schweizer Informatiker arbeiten dafür an Algorithmen, die es kleinen, billigen Fluggeräten erlaubt, eigenständig in einem Wald zu navigieren. Ihre Aufgabe besteht darin, autonom Waldwege entlang zu fliegen und die Umgebung im Auge zu behalten. Hier geht man davon aus, dass verirrte Personen hoffentlich auf einem einmal gefunden Pfad bleiben, statt einfach querfeldein zu marschieren.

Eine solche autonome Navigation ist kein Problem, wo klare Strecken zu erkennen sind - wie etwa asphaltierte Straßen. Doch im Wald kommt es immer wieder vor, dass es selbst für einen Menschen nur schwer zu erkennen ist, wo ein kleiner Pfad sich fortsetzt. Genau diese Aufgabe sollen die Drohnen aber meistern, ohne dass ihnen aufwändige Sensoren zur Verfügung stehen.

Lernen durch Beobachten

Die Schweizer Forscher haben es bereits geschafft, dass die Flugsysteme sich nicht nur in der bewachsenen Waldregion fortbewegen können, ohne sich in Ästen zu verheddern. Sie erreichen beim Erkennen des Weges auf komplizierteren Streckenabschnitten auch eine Treffergenauigkeit von 85 Prozent - und dies nur aufgrund der Analyse von Bildern einer mitgeführten Kamera. Menschliche Probanden kamen hingegen nur auf 82 Prozent.

Möglich wurde dieser Erfolg durch Deep Learning-Algorithmen, die neuronale Netzwerke simulieren. Diese sind in der Lage, selbstständig durch Beobachtungen sowie Versuch und Irrtum zu lernen. Die Forscher fütterten das System dafür erst mit über 20.000 Bildern, die von menschlichen Wanderern mit Helmkameras aufgenommen wurden. Anschließend wurden die Drohnen viele Stunden durch die Wälder der Alpen geschickt.

Bis wirklich ein Schwarm von Drohnen allein ausschwärmen und vermisste Personen suchen kann, ist zwar noch einiges an Arbeit vonnöten, doch zeigen sich die Informatiker optimistisch, dass man zügig vorankommen wird. Das Projekt ist eine Kooperation vom Dalle Molle Institut für Künstliche Intelligenz, der Universität Zürich und NCCR Robotics.
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