AI未來將讓飛機像鳥一樣用氣流飛行，節省能源

（原標題：AI gliders learn to fly using air currents, just like birds）

網易科技訊 9月21日訊息，來自國外媒體The Verge的報道稱，科學家的新研究成果使用機器學習來教無人機利用熱量在天空中飛行。

在自然界中，鳥兒並不總是拍翅膀飛翔; 有時候他們會利用被稱為升溫暖氣柱熱量的來爬升。 藉助大翼展，它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在不可預測的氣流中對微小的變化做出調整並不為人所熟知。 但科學家現在正在使用人工智慧來學習鳥兒們。

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上升。 這不是第一次將人工智慧用於此類任務（微軟去年公佈了與滑翔機類似的研究成果），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。

這項研究表明，未來的自動駕駛飛機可以利用熱能，而不是依賴嘈雜和能源密集的引擎提供的動力來飛行。 它還表明人工智慧可以幫助我們確切地弄清楚在天空中爬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飛行時，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。 這是一種像進行試驗、反思錯誤一樣工作的訓練工具。 系統被賦予了許多輸入數值，並且要求它以最大化某種獎勵的方式進行自我改善。 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控制自己的身體來達成目標。 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）。

研究人員首先在模擬器中訓練他們的演算法，然後在現實生活中訓練。 他們在加利福尼亞州波威的天空中進行了大約240次飛行，平均持續了大約三分鐘。 他們使用手動控制器將滑翔機引導到一個固定的位置，然後人工智慧接管，使用熱量產生的氣流（可以每秒快速移動幾米）爬上天空。

該研究的作者之一可以高塔姆（Gautam Reddy）通過電子郵件告訴The Verge網站：“在良好的情況下，滑翔機可以在高空停留大約45分鐘。在我們的另一些試飛中，風力太大，滑翔機無法處理，我們不得不過早地將它取回。還有幾次，我們的滑翔機收到了老鷹的攻擊。 還有一些老鷹和滑翔機一起利用氣流爬升。”

在我們可以真正使用AI控制飛行中的滑翔機進行實際工作之前，還有很多工作要做。熱量只是爬升的鳥類利用的一種上升氣流。 其他的是由氣流溢位山脊或山巒密集的區域中的氣團碰撞產生的，比如海岸和沙漠邊界等地方。 換句話說：僅僅因為AI可以駕馭熱量產生的氣流，並不意味著它已經準備好迎接世界所提供的各種風。

然而，高塔姆和他的同事對未來充滿信心。 他們說，製造AI駕駛的利用熱量的自動滑翔機並不會太難。高塔姆說： “我們期待著在未來這樣做，” 這種技術可以用於長期的科學調查和其他雄心勃勃的專案，如跟蹤鳥類端到端的遷移。 通過學習如何像鳥一樣飛翔，我們也可以瞭解更多關於他們的生活的方方面面。同時我們也可以從鳥兒身上學到許多知識，希望可以教我們的飛機做同樣的事情。（馬克克）

本文來源：網易科技報道 責任編輯：王鳳枝_NT2541