search
top

Как пилоты гоночных самолетов учат роботов


Роботов обучают долго, но результат оправдывает ожидания

Казалось бы, между скоростными полетами по гоночному треку и умением роботов не теряться на незнакомой территории нет ничего общего.

пилоты гоночных самолетов учат роботов

Но пилот гоночной команды Red Bull Air Race Кирби Чемблисс (Kirby Chambliss) и инженеры из Microsoft Research знают, как одно может помочь другому. Их совместные усилия позволят пилотам летать быстрее, а также не теряться на незнакомой местности.

Гонки на самолетах, в которых принимает участие Чемблисс, проходят во всем мире на специализированном гоночном треке. Финал сезона Red Bull Air Race, например, недавно состоялся в Лас-Вегасе. На них самолеты разгоняются более 200 миль в час, и у пилота, который летит в тесной кабине часто вверх дном, есть только доли секунды, чтобы принимать правильные решения.

Делать меньше ошибок Чемблисс помогают современные технологии и инженеры Microsoft Майкл Зисковськы (Michael Zyskowski) и Год Роган (Rick Rogahn). Последние уже давно сотрудничают с пилотом, чтобы построить оптимальный путь полета с помощью теории управления, машинного обучения и планирования оптимальной траектории.

Использование программных средств должно помочь пилоту выиграть от одной десятой до одной сотой секунды на любом повороте вдоль маршрута. На большой скорости полета эти небольшие отрезки времени играют существенную роль в победе. «Можно сэкономить две десятых секунды там, две десятых секунды здесь, и вы уже выиграли», говорит Чемблисс.

Для инженеров Microsoft такая работа позволяет улучшить искусственный интеллект и роботов, которыми они занимаются. Идею сотрудничать с Чемблисс подал старший исследователь Microsoft Ашиш Капур (Ashish Kapoor), который говорит, что задача пилота-гонщика и работа похожи. Обоим необходимо безопасно преодолеть заданный маршрут за максимально короткий срок.

Работа ученых уже дала первые результаты: создан набор алгоритмов, которые помогут работам и дронам более свободно ориентироваться на местности. Они все еще находятся на стадии экспериментального проекта, но в будущем их наработки могут пригодиться для коммерческих продуктов.

Между тем ученые продолжают активно изучать гоночные треки. Например, финальный этап в Лас-Вегасе имеет U-образный поворот, проходящий параллельно с дорогой рядом. Это требует большой сосредоточенности от пилота, ведь, кроме максимальной скорости, они также должны не забывать о требованиях авиационного регулятора но не подлетать близко к шоссе.

Команда Чемблисс приехала на гонки уже с готовой симуляцией гоночного трека и оптимальной траектории полета. После первых тренировочных вылетов они улучшили свои модели, добавив к теоретическим знаниям данные от реальных полетов.

Такая информация натолкнула Чемблисс на необычное решение: он захотел пролететь между пилотами, ограничивающими трек, по диагонали и сразу после поворота выполнить быстрый горизонтальный маневр. Это рискованно, поскольку встречный ветер может толкнуть самолет на столбы. Но если все пройдет удачно, Чемблисс получит существенное преимущество над другими участниками гонок.

Новый подход позволил ему занять седьмое место на тренировках, и пилот считает, что без помощи исследователей Microsoft он бы не достиг такого результата. Хотя Чемблисс уже летает быстрее благодаря современным технологиям, это только начало. Исследователи говорят, что наибольшую отдачу можно будет увидеть в следующем году. «Это большое улучшение, но это только начало», отмечает главный техник команды Джейсон Ресоп (Jason Resop).

Одним из открытий, которое сделали исследователи на основе собранных во время гонки данных, стали плохие характеристики самолета. Соперники имеют лучшие машины, поэтому команда привлекла исследователей Университета Канзаса для улучшения. Ученые добавили законцовки на крылья, а также модифицировали фюзеляж, сделав его более гладким.

У природы свои планы

Протестировать все нововведения на недавних гонках команде не удалось. Причиной стала плохая погода с порывистым ветром и дождем, из-за которой пилоты касались пилонов и получали штрафные баллы. Именно так произошло и с Чемблисс, который выбыл из гонки еще на первых ее этапах, получив пенальти в две секунды. Их добавили за то, что он выполнил запрещенный прием, пролетел сквозь пилоны не в горизонтальном положении крыльев.

Команда говорит, что это печальный конец многообещающей гонки, но ее участники уже смотрят в будущее на следующий сезон. Они будут иметь время поработать над самолетом и анализом собранных данных. «Я думаю, что в следующем году мы будем в очень выигрышной позиции», говорит Чемблис.

Прокомментировать новость

top