滑翔機利用AI像鳥一樣學會用氣流飛行

鳥兒並不總是拍翅膀飛翔,有時候它們會利用被稱為熱量的升溫暖氣柱來飆升。有了大翼展,他們可以在高空停留數小時,同時消耗最少的能量。究竟他們是如何做到的 - 在不可預測的氣流中導航微小的變化 - 並不為人所熟知。但科學家現在正在使用人工智慧來學習他們的技巧,並且希望他們可以教我們的飛機做同樣的事情。
正如本週發表在“自然”雜誌上的一篇論文所描述的那樣,來自美國和義大利大學的研究人員使用機器學習訓練演算法來控制滑翔機以利用熱量飛行。這不是第一次將人工智慧用於此任務,但這是第一次使用真實飛行的資料來更新和改善AI在該領域的表現。
這項工作表明,未來的自主飛機可以利用熱能,而不是依賴嘈雜和能源密集的動力飛行。它還表明人工智慧可以幫助我們確切地弄清楚飆升的鳥類如何做得如此好。在訓練他們的演算法時,科學家發現,在教導系統滑翔機平穩導航時,一些因素,尤其是垂直風加速度和側向扭矩,非常重要。他們認為,同樣的情況可能適用於鳥類。
、為了建立他們的AI系統,研究人員使用強化學習。這是一種像試驗和錯誤一樣工作的培訓工具。系統被賦予了許多輸入,並且要求它以最大化某種獎勵的方式行動。它在不知道任務的情況下開始,並且隨著時間的推移學習如何正確行事。在這種情況下,輸入包括飛行資訊,如滑翔機的俯仰,偏航,地面速度和空速。它尋求的獎勵是最大化其爬升率(它獲得高度的速度)。