La palabra de moda en la investigación de drones es autónoma: hacer que el vehículo aéreo no tripulado vuele la mayor parte o la totalidad de su vuelo.
Es la única forma realista en que los drones tendrán usos comercialmente viables, como entregar ese rollo de papel higiénico a los clientes, dijo Manish Kumar, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Cincinnati.
Kumar y sus coautores, Nicklas Stockton, investigador de la UC, y Kelly Cohen, profesora de ingeniería aeroespacial, consideraron la dificultad que tienen los drones para navegar en su espacio aéreo en constante cambio en un estudio presentado en el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica SciTech 2017Conferencia en enero.
Este problema se agrava cuando el avión no tripulado intenta aterrizar en una plataforma en movimiento, como una camioneta de reparto o incluso un buque de guerra de la Marina de los EE. UU. Que se lanza en alta mar.
"Tiene que aterrizar dentro de un área designada con un pequeño margen de error", dijo Kumar. "Aterrizar un avión no tripulado en una plataforma móvil es un problema muy difícil desde el punto de vista científico y de ingeniería"
Para abordar este desafío, los investigadores de la UC aplicaron un concepto llamado lógica difusa, el tipo de razonamiento que las personas emplean inconscientemente todos los días.
Si bien los científicos se preocupan por la precisión y exactitud en todo lo que hacen, la mayoría de las personas pasan su día haciendo inferencias y generalidades, o usando una lógica difusa. En lugar de ver el mundo en blanco y negro, la lógica difusa permite matices o gradosde verdad.
"En términos lingüísticos, decimos grandes, medianos y pequeños en lugar de definir conjuntos exactos", dijo. "Queremos traducir este tipo de razonamiento difuso utilizado en humanos para controlar los sistemas".
La lógica difusa ayuda al dron a tomar buenas decisiones de navegación en medio de un mar de ruido estadístico, dijo. Se llama "difuso genético" porque el sistema evoluciona con el tiempo y descarta continuamente las soluciones menores.
Stockton, Kumar y Cohen emplearon con éxito la lógica difusa en una simulación para mostrar que es un sistema ideal para navegar en condiciones dinámicas. Stockton, un estudiante de maestría en ingeniería que fue autor principal del artículo, está poniendo a prueba la lógica difusa en experimentosaterrizar cuadricópteros en robots montados con plataformas de aterrizaje en el Laboratorio de Investigación de Sistemas Multi-Agente UAV de la UC MASTER.
"Este proyecto de aterrizaje es un problema del mundo real. Un vehículo de entrega podría tener un avión no tripulado que haga entregas y aterrice", dijo Stockton.
Stockton es solo el último estudiante de UC asesorado por Cohen a quien le ofrecieron un trabajo, al menos en parte, por su experiencia en lógica difusa. La Fuerza Aérea de EE. UU. Ofreció a Stockton un puesto federal para continuar su investigación de ingeniería en la Fuerza Aérea Wright-PattersonBase cuando se gradúe este verano.
Nick Donest, graduado de doctorado de la UC, otro estudiante de Cohen, comenzó una compañía de inteligencia artificial llamada Psibernetix, Inc., que demostró el poder de la lógica difusa el año pasado cuando una inteligencia artificial basada en lógica difusa, llamada ALPHA, superó a un luchador humanopiloto en peleas de perros simuladas.
El coronel retirado de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, Gene Lee, llamó a ALPHA, "la IA más agresiva, receptiva, dinámica y creíble que he visto hasta la fecha".
El profesor Cohen confía en el enfoque del equipo.
"En comparación con otras técnicas avanzadas de pensamiento adaptativo y aprendizaje profundo, nuestro enfoque parece tener varias ventajas. La difusa genética es escalable, adaptable y muy robusta", dijo Cohen.
Cohen es autor de más de 100 artículos sobre lógica difusa, un tema que está atrayendo cada vez más atención debido a sus amplias aplicaciones en todo, desde la fabricación hasta la medicina.
UC es un líder mundial en lógica difusa y lo enseña a nivel de pregrado, dijo Cohen.
"Es importante presentar a nuestros estudiantes en una etapa temprana los enfoques difusos, ya que también les proporciona una ventaja al ingresar al mercado laboral", dijo Cohen.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cincinnati . Original escrito por Michael Miller. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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