Unterwasserroboter, die denken können

Beim Einsatz von autonomen Unterwasserfahrzeugen (AUVs) verbringt ein Ingenieur viel Zeit damit, Low-Level-Befehle zu schreiben, um den Roboter anzuweisen, einen Missionsplan auszuführen. Jetzt gibt ein neuer Programmieransatz, der am MIT und der Woods Hole Oceanographic Institution entwickelt wurde, Robotern mehr kognitive Fähigkeiten, sodass Menschen übergeordnete Ziele festlegen können, während der Roboter herausfindet, wie er sie erreichen kann.





Beispielsweise kann ein Ingenieur einem Roboter eine Liste mit zu erkundenden Orten zusammen mit Zeitbeschränkungen und physischen Anweisungen geben, z. B. um einen bestimmten Abstand über dem Meeresboden einzuhalten. Unter Verwendung des MIT-Systems plant der Roboter eine Mission und wählt aus, welche Orte in welcher Reihenfolge innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens erkundet werden sollen. Wenn ein unvorhergesehenes Ereignis den Roboter daran hindert, eine Aufgabe zu erledigen, kann er diese Aufgabe fallen lassen.

Im März testete das Team in Zusammenarbeit mit dem Schmidt Ocean Institute das System vor der Westküste Australiens mit einem autonomen Unterwassergleiter. Über mehrere Einsätze hinweg operierte es sicher neben einer Reihe anderer autonomer Fahrzeuge, während es übergeordnete Befehle erhielt. Wenn ein anderes Fahrzeug länger als erwartet brauchte, um ein bestimmtes Gebiet zu erkunden, ordnete das Segelflugzeug seine Prioritäten neu und entschied sich, länger an seinem aktuellen Standort zu bleiben, um mögliche Kollisionen zu vermeiden.

Bei der Entwicklung des Systems ließ sich eine Gruppe unter der Leitung von Aero-Astro-Professor Brian Williams von der Star Trek-Franchise und der Top-Down-Kommandozentrale des Raumschiffs inspirieren Unternehmen , nach dem Williams das System benannte.



So wie eine hierarchische Crew das fiktive Raumschiff leitet, umfasst das Enterprise-System von Williams Ebenen von Entscheidungsträgern. Eine Komponente des Systems fungiert als Kapitän und entscheidet, wo und wann sie erkunden. Eine weitere Komponente fungiert als Navigator, der eine Route plant, um die Missionsziele zu erreichen. Die letzte Komponente arbeitet als Arzt oder Ingenieur, diagnostiziert Probleme und plant autonom neu.

Robotern die Kontrolle über die Entscheidungsfindung auf höherer Ebene zu geben, gibt Ingenieuren die Freiheit, über die Gesamtstrategie nachzudenken, sagt Williams, der ein ähnliches System für die NASA entwickelte, nachdem sie den Kontakt zum Mars Observer verloren hatte, Tage bevor das Raumschiff 1993 beginnen sollte, den Mars zu umkreisen Das System könnte auch die Anzahl der auf Forschungskreuzfahrten benötigten Personen reduzieren und Roboter ohne ständigen Kontakt mit Ingenieuren arbeiten lassen, wodurch die Fahrzeuge freier werden, um abgelegenere Winkel des Meeres zu erkunden.

Wenn Sie sich jetzt den Ozean ansehen, können wir erdumkreisende Satelliten verwenden, aber sie dringen nicht weit unter die Oberfläche ein, sagt Williams. Sie könnten Seeschiffe schicken, die ein autonomes Fahrzeug schicken, aber das zeigt Ihnen nicht viel. Diese Technologie kann eine ganz neue Art bieten, den Ozean zu beobachten, was aufregend ist.



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