冠軍無(wú)人機(jī)賽車手被甚至不是人類的飛行員擊敗

的能力人工智能（AI）系統(tǒng)正在以驚人的速度發(fā)展，接近或改善人類在模擬和測(cè)試環(huán)境中可以做什么。

撇開倫理和環(huán)境問題圍繞人工智能和自主無(wú)人機(jī)，我們可以驚嘆于這一最新的壯舉：人工智能控制的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在一系列正面交鋒中擊敗了三名專業(yè)無(wú)人機(jī)飛行員，獲勝次數(shù)更多。

Swift是自主系統(tǒng)的名稱，該系統(tǒng)在25場(chǎng)比賽中的15場(chǎng)比賽中擊敗了世界冠軍人類飛行員，賽道上充滿了由專業(yè)無(wú)人機(jī)賽車飛行員設(shè)計(jì)的掃蕩轉(zhuǎn)彎和尖叫的樞軸。

這個(gè)名稱恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)將人工智能學(xué)習(xí)算法與單個(gè)攝像頭和機(jī)載傳感器相結(jié)合，可檢測(cè)無(wú)人機(jī)的周圍環(huán)境和運(yùn)動(dòng)。

它是由蘇黎世大學(xué)的機(jī)器人工程師Elia Kaufmann和英特爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員設(shè)計(jì)的，他們希望設(shè)計(jì)一個(gè)不依賴于外部運(yùn)動(dòng)攝像頭輸入的系統(tǒng)，就像以前的自動(dòng)賽車無(wú)人機(jī)一樣。

“使用自主無(wú)人機(jī)達(dá)到專業(yè)飛行員的水平具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)闄C(jī)器人需要在其物理極限下飛行，同時(shí)僅通過(guò)機(jī)載傳感器估計(jì)其在電路中的速度和位置，”Kaufmann及其同事寫在他們的論文中.

無(wú)人機(jī)賽車飛行員戴著耳機(jī)，通過(guò)連接到無(wú)人機(jī)的攝像頭為他們提供“第一人稱”視圖，該攝像頭可以達(dá)到每小時(shí) 100 公里的速度。

同樣，Swift 有一個(gè)機(jī)載攝像頭和一個(gè)慣性傳感器來(lái)測(cè)量無(wú)人機(jī)的加速度和旋轉(zhuǎn);兩個(gè) AI 算法攝取的數(shù)據(jù)，用于對(duì)無(wú)人機(jī)相對(duì)于障礙物路線上的方形門的位置進(jìn)行三角測(cè)量，并相應(yīng)地生成控制命令。

雖然它輸?shù)袅?0%的比賽，但斯威夫特多次擊敗了每個(gè)人類飛行員，并記錄了最快的比賽時(shí)間，比人類最好的時(shí)間快了半秒。

“總體而言，在整個(gè)賽道上平均，自主無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了最高的平均速度，找到了最短的比賽線，并設(shè)法在整個(gè)比賽中保持飛機(jī)更接近其驅(qū)動(dòng)極限，”Kaufmann及其同事報(bào)告.

根據(jù)荷蘭代爾夫特理工大學(xué)機(jī)器人研究員Guido de Croon的說(shuō)法，他寫了一篇評(píng)論關(guān)于這項(xiàng)研究，斯威夫特的“真正的創(chuàng)新”是部署的第二個(gè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它使用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

這意味著網(wǎng)絡(luò)主要通過(guò)訓(xùn)練過(guò)程中的反復(fù)試驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)，將其學(xué)習(xí)的控制應(yīng)用于動(dòng)蕩的現(xiàn)實(shí)世界視覺。

就像人類飛行員在賽道上練習(xí)一周一樣，斯威夫特接受了賽道模擬訓(xùn)練，深度學(xué)習(xí)算法探索了通過(guò)賽道七個(gè)大門的可能路徑，以找到越來(lái)越快的路線。

優(yōu)化和映射控制命令后，Swift 可以在幾次測(cè)試運(yùn)行中在賽道上比賽時(shí)處理視覺輸入。

“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模擬和現(xiàn)實(shí)之間存在的微小差異，以改進(jìn)模擬并完善系統(tǒng)策略，”de Croon解釋.

Swift當(dāng)然不是第一架穿越物理障礙的無(wú)人機(jī)，但它以驚人的精度做到這一點(diǎn)。

去年，研究人員發(fā)射了一群無(wú)人機(jī)配備了一個(gè)處理系統(tǒng)，使他們能夠感知障礙物并在茂密的竹林中導(dǎo)航。

飛機(jī)形狀的人類控制的無(wú)人機(jī)也被送入火山監(jiān)控他們的活動(dòng)。

在斯威夫特進(jìn)入條件不可預(yù)測(cè)的戶外競(jìng)技場(chǎng)之前，還需要進(jìn)一步發(fā)展，de Croon說(shuō).

“鑒于無(wú)人機(jī)比依賴延遲圖像的人類飛行員更快地獲取傳感信息，[自主]無(wú)人機(jī)無(wú)疑最終也會(huì)在這些困難的條件下?lián)魯∪祟悾彼a(bǔ)充道。總結(jié).

該研究已發(fā)表在自然界.

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