Újfajta drónvezérlést fejlesztettek ki magyar kutatók

Újfajta csoportos drónvezérlést alkottak az Eötvös Loránd Tudományegyetem kutatói: a nagy egyedszámú drónrajok önszerveződő repülésének kidolgozásához biológiai motivációjú algoritmusokat használtak és az evolúció elvét is beépítették. A biológia, fizika, robotika határmezsgyéin dolgozó magyar kutatók közleményben számoltak be eredményeikről, amit a Science Robotics tudományos folyóirat júliusi online száma címlapsztoriként hozott le. A magyar fejlesztésű csoportos drónvezérlésről rangos külföldi tudományos, technikai lapok is beszámoltak, például a Wired, az Inverse, a Cosmos is foglalkozott az ELTE kutatóinak munkájával.

A hattagú kutatócsapat (Vásárhelyi Gábor, Virágh Csaba, Somorjai Gergő, Nepusz Tamás, Agoston E. Eiben, Vicsek Tamás) olyan drónvezérlést fejlesztett ki, amely révén a drónok nagyméretű rajokba verődve elszakadhatnak földi irányítójuktól, majd egymással kommunikálva repülhetnek közös céljuk felé, csoportosan kikerülve az akadályokat. Ennek a csoportos viselkedésnek a kidolgozásához a madár- és halrajok viselkedését vették alapul a kutatók.

Az ELTE Biológiai Fizika Tanszék és az MTA–ELTE Biológiai és Statisztikus Fizikai Kutatócsoport drónrajos kutatási eredményei 2014-ben járták be a világot először: a Vicsek Tamás által vezetett kutatócsapat a világ első, tíz egyedből álló kültéri önszerveződő kvadrokopter flottáját mutatta be. Négy év elteltével a csatlakozott a drónkutató csapathoz az amszterdami szabadegyetem (Vrije Universiteit Amsterdam) magyar származású professzora, Ágoston E. Eibennel, aki a drónok megújult vezérlő algoritmusát evolúciós stratégiákkal optimalizálta.

A közös munka eredményeképp sikerült ütközésmentesen megvalósítani harminc nagy sebességű drón szoros együttműködését akadályokkal terhelt terepen. A projektnek része volt a drónrajos kommunikáció valósághű szimulációja is, ennek keretein belül ezer virtuális drón is együtt tudott működni a közös cél elérése érdekében.

Önvezető drónrajoké a jövő

A kutatók közleménye szerint "a vezérlést biztosító algoritmus az élőlények csoportos mozgását leíró modellek alap összetevőit egészíti ki drónspecifikus mozgásjellemzőkkel és bizonyos fokú intelligens útvonaltervezéssel". A kutatás során az ELTE szuperszámítógépeit is felhasználták: a bonyolult drónvezérlő kód számos paraméterét egy evolúciós algoritmust futtatva optimalizálták. A kutatók az általuk fejlesztett algoritmust közzétették, a nyílt forráskód a githubon megtalálható.

„Amikor az ember a legnagyobb klasszikusok hömpölygő dallamait hallgatja, jégtáncosok szédítően pontos pörgését nézi, vagy éppen többezres seregélyraj összehangolt repülését figyeli, harmóniát és könnyed tökéletességet érez. Pedig ezek az összetett, bonyolult rendszerek mind végletekig történő csiszolás és gyakorlás, azaz optimalizáció során alakulnak ki. Könnyedség és bonyolultság egysége jellemzi a komplex rendszereket, ahol az optimalizáció szükségszerű része a működésnek” – mondja Vásárhelyi Gábor, az ELTE Biológiai Fizika Tanszékén működő robotikai labor vezetője.

Az ELTÉ-n folyó kutatás a csoportos intelligencia szintjére emeli a világszerte szédületes ütemben fejlőd robotikai rendszerek intelligenciáját. Ha az önvezető autók mintájára az önvezető drónok is teret hódítanak, a pilóta nélküli, csoportos feladatmegoldás számos érdekes és hasznos alkalmazása nyílhat meg például a precíziós mezőgazdaság, a természetvédelem, a katasztrófavédelem, a vagyonvédelem vagy akár a csomag- és utasszállítás területén is.