Nel corso degli ultimi anni, le gare di droni si stanno trasformando in uno sport sempre più popolare che prevedono ingenti premi in denaro per i professionisti qualificati. In questo contesto, un drone controllato da un’intelligenza artificiale è riuscito per la prima volta a battere altri droni guidati da pilota umani.
Drone da corsa pilotato da AI batte piloti umani per la prima volta
L’Università di Zurigo (UZH) ha sviluppato nuovi algoritmi di controllo, poi applicati a un drone da corsa. In questo modo, il drone è riuscito a sconfiggere per la prima volta i piloti umani più esperti, nonostante i limiti ancora significativi insiti nell’AI progettata.
In passato, i tentativi di sviluppare algoritmi automatizzati per battere gli esseri umani hanno incontrato problemi con la simulazione accurata dei limiti del quadcopter e il percorso di volo da seguire.
I percorsi di volo tradizionali che si diramano intorno a un complesso percorso di gara per droni sono calcolati utilizzando metodi polinomiali che producono una serie di curve lisce. Questi non sono necessariamente veloci come i percorsi più nitidi e frastagliati volati dai piloti umani.
Un team del Robotics and Perception Group afferente alla UZH, tuttavia, ha creato un algoritmo di pianificazione della traiettoria per calcolare il percorso ottimale in ogni punto del volo, piuttosto che farlo sezione per sezione.
I precedenti algoritmi di pilotaggio automatico dell’UZH si erano dimostrati efficienti nell’evitare gli ostacoli e nel passare attraverso i cancelli che compongono il percorso, ma erano notevolmente più lenti anche dei piloti di droni inesperti. Questa volta i risultati sono stati migliori.
L’esperimento dell’Università di Zurigo e i limiti dei nuovi algoritmi
Il risultato raggiunto dalla UZH è stato commentato dal capo del team del Robotics and Perception Group, Davide Scaramuzza, che ha dichiarato: “Il nostro drone ha battuto il giro più veloce di due piloti umani di classe mondiale su una pista sperimentale”.
Oltre ad essere più veloce, il sistema automatizzato è stato più coerente. Gli esseri umani possono avere buoni e cattivi circuiti, ma la macchina riesce sempre a calcolare il suo rendimento migliore così è molto meno probabile che si schianti.
Il successo raggiunto dall’esperimento, però, ha un prezzo. La pianificazione del volo, infatti, richiede più potenza di calcolo di quella che il computer di bordo del drone può fornire e, attualmente, ci vuole circa un’ora per pianificare un volo di pochi minuti.
La gestione dei voli in tempo reale, quindi, richiederà algoritmi più efficienti o migliori computer per droni.
“Crediamo che la ripianificazione online possa essere e sarà presto possibile”, ha spiegato il ricercatore Philipp Föhn, primo autore del nuovo progetto. “Ci sarà un compromesso tra l’ottimalità e la ripianificazione sufficiente per battere i piloti umani”.
Un’altra limitazione dell’AI sviluppata, poi, è che la posizione del drone deve essere monitorata da una serie di telecamere esterne in modo che il suo progresso lungo il percorso di volo pianificato in 3D possa essere tracciato esattamente. Questo ha richiesto uno dei più grandi sistemi di motion-capture del mondo. Una soluzione pratica deve funzionare solo con i dati raccolti dai sensori del drone stesso.
Mondo simulato e mondo reale: il nuovo traguardo raggiunto dalle macchine
Il lavoro è stato finanziato dal Centro Nazionale Svizzero di Competenza nella Ricerca come parte della loro Rescue Robotics Grand Challenge. L’obiettivo è sviluppare una tecnologia automatizzata per la ricerca e il salvataggio, e potrebbe consentire ai droni di trovare le vittime più velocemente. Un sistema di pianificazione del volo che può produrre le rotte sicure più veloci potrebbe fornire benefici reali anche per molti altri veicoli aerei.
“Per altri veicoli volanti, o per la pianificazione generale del movimento 3D, dove più obiettivi devono essere soddisfatti in sequenza, il nostro approccio potrebbe essere una soluzione valida”, ha precisato Föhn.
Questo potrebbe includere i taxi aerei urbani e le consegne di pacchi, così come l’ispezione efficiente delle infrastrutture da parte dei droni, e altri servizi di emergenza.
Per certi versi, questa vittoria assomiglia alle prove di AlphaDogfight dell’anno scorso (o la recente replica cinese) quando un pilota AI ha battuto un umano in un combattimento aria-aria simulato. La differenza però è che la corsa dei droni sta avvenendo nel mondo reale. Battere gli umani ai giochi per computer è una cosa, ma nelle gare di droni ora possono batterci nel mondo reale. Meglio prepararsi ad assistere a una nuova generazione di macchine letteralmente sovrumane.
