Mozgásban

A jövő drónjai kénytelenek lesznek a madaraktól tanulni

Az ember mindig sokat tanult az állatoktól, és valószínűleg a mesterséges intelligenciának is van mit tanulnia tőlük.

A robotrepülőgépek például rengeteg energiát takaríthatnának meg, ha ki tudnák használni a felfelé haladó légáramlatokat, ami a madaraknak a kisujjukban van (bár nincs feltétlenül kisujjuk). Az MTA-ELTE Lendület Csoportos Viselkedés Kutatócsoport munkatársai éppen ezzel foglalkoznak: az állatok csoportos viselkedésének mechanizmusait kutatják a legmodernebb technológiák segítségével, majd a megszerzett tudást igyekeznek beépíteni a még modernebb technológiákba.

Sok állat együtt jóval összetettebb problémák megoldására is képes, mint amit az egyedek képességeinek egyszerű összeadása alapján várnánk.

Az igazán sok egyedből álló csoportok viselkedése azonban a klasszikus etológiai módszerekkel igen nehézkesen vizsgálható. Viszont a fizika, a statisztikus fizika és a legmodernebb számítástechnikai eljárások megoldást kínálhatnak e problémára, hiszen segítségükkel ma már egészen élethűen és számos faktort egyszerre értékelve lehet modellezni a teljes csoport viselkedését, illetve a környezeti tényezők változását.

Ezzel foglalkozik Nagy Máté, az ELTE Biológiai Fizika Tanszék tudományos munkatársa, az MTA-ELTE Lendület Csoportos Viselkedés Kutatócsoport vezetője. A kutató a Max Planck Ornitológiai Intézetből tért haza, hogy részben továbbra is madarakon kutassa a csoportos viselkedés mechanizmusait, illetve azt, hogy e tudást hogyan lehetne beépíteni autonóm eszközök, például robotrepülők algoritmusaiba. A kutatócsoport szorosan együttműködik a Max Planck Állatviselkedési Intézettel, az Oxfordi Egyetemmel és az ELTE több más tanszékével is.

„A klasszikus etológiai módszereket igyekszünk automatizálni, és az így begyűjtött nagyon nagy mennyiségű adatot próbáljuk újszerű módon elemezni és értelmezni. E célok eléréséhez gyakran új módszereket kell fejlesztenünk, hiszen itt nagy adat (big data) típusú feladatokkal állunk szemben – mondja Nagy Máté. – Az állatcsoportok problémamegoldásaiból akár mi, emberek is tanulhatunk. Hiszen számos olyan köznapi probléma adódhat, amelyben kérdés, hogy azok a mechanizmusok, amelyek néhány fős csoportokban jól működnek, vajon hatékonyak-e nagy csoportok esetében is.”

Kérdés például, hogy az új viselkedésnek az egyedek szintjén is meg kell-e jelennie ahhoz, hogy a csoport optimálisan működjön, illetve hogy egyáltalán optimálisnak tekinthető-e a csoport működése. Vagyis hogy az egyedek közötti lokális viselkedési szabályok hogyan eredményezik az egész csoportra jellemző működést. Ebben az a csodálatos, hogy egészen egyszerű lokális szabályok révén a csoport szintjén olyan bonyolult viselkedések alakulhatnak ki, amelyekről az egyedek nem is tudnak, illetve amelyeket esélyük sem lenne megérteni.

Jó példa erre a hangyák várépítése. Bár nem létezik egy „tervezőhangya”, amely átlátná az egész folyamatot, és felelős lenne a többi hangya irányításáért, a boly együttműködése révén mégis egészen komplex építményeket képesek emelni, szellőző rendszerrel, különböző funkciókra optimalizált helyiségekkel. Hasonló csoportos megoldásokkal találnak gyakran hatékony útvonalat a madárrajok, illetve koordináltan lelnek rá a termikekre, a felfelé irányuló légáramlatokra is. A Max Planck Intézettel való együttműködés révén több száz vadon élő gólyára is erősítettek adatrögzítő eszközöket, amelyek folyamatosan gyűjtik az adatokat.

„A Lendület-pályázaton belül az egyik legfőbb célkitűzésünk a madarak csoportos termikelésének (vagyis siklórepülésének) a vizsgálata. Miközben a vonuló madarak akár több ezer kilométert repülnek egy költözés során, a felszálló termikeket használják arra, hogy magasságot nyerjenek, majd siklással, szárnycsapások nélkül maradhassanak a levegőben – folytatja Nagy Máté. – A termikelés érdekességét az adja, hogy fizikusszemmel nézve a levegő sokdimenziós áramlási térnek tekinthető, amely időben is változik, és fluktuációkat tartalmaz. Ebben a közegben repülnek az egyes madarak, amelyek egymás figyelésével információt nyerhetnek erről a komplex környezetről. Egyik fő kérdésünk, hogy ezt hogyan érik el, és a tőlük nyerhető adatok segítségével hogyan tudjuk modellezni nagy felbontásban a légköri feláramlások szerkezetét és felépítését.”

A termikek leegyszerűsítő modellje szerint e felszálló meleglevegő-áramlatok emelkedő füstoszlopként működnek. A valóságban azonban a termikeken belül rendkívül összetett folyamatok zajlanak, amelyeket a madarak rutinszerűen berepülnek, és viselkedésüket e körülményekhez optimalizálják. Az eltérő magasságokban fújó különböző irányú szelek eltolják a termiket oldalirányba. Ehhez a madaraknak is alkalmazkodniuk kell, illetve a termiken belüli elhelyezkedésétől is függ az emelkedés hatékonysága. Vagyis a madárnak a környezeti ingerekhez igazodva folyamatosan módosítania kell a viselkedését. Ezt teheti a saját maga által érzékelt fizikai ingerek alapján, de ha figyeli a csoportban repülő társai viselkedését, abból is értékes információt nyerhet.

Persze minden madárnak meg kell találnia az egyensúlyt a társak másolása és az egyéni döntések között. Egyik véglet sem jó: ha minden madár a szomszédját követi, akkor az egész csoport pont annyira okos, mint az az egy, amelyiket a többi követi áttételesen. Az sem jó, ha mindenki a saját feje után megy, hiszen akkor nem tudják kihasználni a csoportos életből fakadó információs előnyöket.

A kutatócsoport a madarak – és más kontextusban a patkányok – csoportos viselkedésénél is azt találta, hogy egyensúly áll be az egyéni választás és a társak döntésének utánzása között.

Nagy Máté elmondta, hogy bár a patkányokat, illetve az ő labirintusban való keresésüket a viselkedéskutatás kezdete óta vizsgálják, előttük senki sem végzett kísérleteket a csoportos keresőviselkedésükkel kapcsolatban. Ez annál inkább meglepő, mert természetes körülmények között a patkányok csoportban élnek, és így kutatnak élelem után. A kísérletben azt látták, hogy amikor a patkányok összefutnak a kereszteződésekben, akkor bár úgy tűnik, hogy egymásról tudomást sem véve véletlenszerűen cikáznak ide-oda (vagyis egyéni feltérképező viselkedést folytatnak), valójában nem ez történik.

A statisztikai elemzés során kiderült, hogy a patkány önmagában is hatékony keresési stratégiát követ (emlékszik például a már meglátogatott elágazódásokra), de emellett a társait is figyeli, és az elhelyezkedésük függvényében választ irányt egy útelágazásnál.

Vagyis a kutatócsoport (MTA-ELTE) vizsgálatai egyszerre tárhatják fel a csoportos keresés, illetve repülés mechanizmusait, és a termikek belső szerkezéről is bővíthetik a tudásunkat. Harmadsorban pedig a vizsgálatok alkalmazott ágaként a feltárt viselkedési szabályokat esetleg később robotrepülők algoritmusaiba is be lehet építeni. Ezáltal a vitorlázó drónok elméletben ugyanúgy hasznosíthatnák a termikeket, mint a madarak, vagyis csökkenne az energiafelhasználásuk, és sokkal tovább a levegőben tudnának maradni. Vannak madarak, amelyek kikelésük után szinte azonnal a levegőbe emelkednek, és kis túlzással vitorlázva, szárnycsapás nélkül lebegve élik le az életüket. Ez azonban még odébb van, hiszen a termikek belső szerkezete elképesztően komplex, nehezen modellezhető, és ezért az algoritmust is nehéz felkészíteni rájuk. A madarak viszont kitűnően megoldják ezt a feladatot, így elleshetjük az ő trükkjeiket.

„A madaraktól származó adatokból olyan szimulációt igyekszünk létrehozni, amelyben a szimulált robotrepülő önvezető algoritmusa meg tudja tanulni, hogy hogyan tudja felismerni és a leghatékonyabban használni a termikeket. Ezáltal már viszonylag jól működő önvezérlő rendszert tudunk kipróbálni később a valóságban – mondja a kutatócsoport-vezető. – Ennek megvan a kockázata, hiszen hibás döntés esetén lezuhanhat a vitorlázógép. A robotrepülő akár megfigyelhetné a környezetében repülő madarakat, és az ő viselkedésükből meríthetne információt a termikről.”

Forrás: 24.hu

Related Topics:drón ELTE kontextus kutatócsoport madár mta tanulás

Up Next

Rengeteget mobilneteztek a magyarok idén nyáron

Don't Miss

Egyre többen fogadják el világszerte az automata vezetést

Mozgásban

Nagy Roland gokartversenyző az Aston Martin F1-es csapat akadémiájának tagja lett

Az Aston Martin Aramco Formula One Team Driver Academy tagja lett Nagy Roland gokartversenyző, akinek sportszakmai pályafutását január óta a kétszeres F1-es világbajnok Fernando Alonso menedzsmentje, az A14 irányítja. A mostani szezonban a 13 éves tehetség a spanyol DPK Racingben versenyez. Roland az első magyar autóversenyző, aki már gokartosként tagja lett egy F1-es istálló akadémiájának.

„Ennél jobban nem is kezdődhetett volna számomra ez az év. Hatalmas öröm és egyben nagy büszkeség nekem, hogy az Aston Martin Aramco Driver Academy tagja lettem. Igyekszem élni ezzel a lehetőséggel és megpróbálom a lehető legtöbbet kihozni ebből az együttműködésből”

– nyilatkozta a szlovákiai Galántán született, de magyar színekben versenyző Nagy, aki a tavalyi évhez hasonlóan idén is részt vesz az OKJ kategóriában a Nemzetközi Automobil Szövetség (FIA) által szervezett világ- és Európa-bajnokságon, az egyéb nemzetközi viadalokat szervező WSK eseményein, illetve a Champions of the Future versenysorozat fordulóin is.

„Az akadémia világosan kijelölt utat kínál a legmagasabb szintű versenyzés felé, támogatva a pilótákat a pályán és azon kívül is. Segíti őket a fejlődésben, a tanulásban és a növekedésben, miközben biztosítja a siker eléréséhez szükséges lehetőségeket. A program a hosszú távú partneri kapcsolatok kiépítésére és a legtehetségesebb fiatal versenyzők aktív felkutatására összpontosít az autósport minden szintjén”

– olvasható az Aston Martin Aramco Formula One Team Academy által csütörtökön kiadott hivatalos közleményben.

„Stratégiánk lényeges része az utánpótláskorú tehetségek bevonása, Roland pedig kiváló példája annak a kaliberű ifjú versenyzőnek, akit szívesen látunk a programunkban. Lenyűgöző potenciált mutatott a nemzetközi porondon, erős teljesítményt nyújtva olyan kategóriákban, ahol szoros a verseny. Hihetetlenül fontos, hogy már a pályafutásának korai szakaszában hozzájárulhassunk egy pilóta fejlődéséhez, mert ez teszi lehetővé a számunkra, hogy segítsünk formálni a fejlődésüket mind a pályán, mind pedig azon kívül”

– mondta Nuno Pinto, az akadémia sportigazgatója.

A közlemény szerint az akadémia személyre szabott versenytechnikai tanácsadással, szimulátoros munkával, fizikai edzéssel, médiatréningekkel és a versenyhétvégéken való részvétellel segíti a pilótáit. Az akadémia küldetése, hogy együttműködésben a DPK Racinggel, valamint Fernando Alonso nemzetközi kapcsolataira és gokartos szakértelmére építve a karrierjük legkorábbi szakaszától támogassa a feltörekvő versenyzőket.

„Büszkék vagyunk rá, hogy Roland, aki az első gokartos az általunk menedzselt versenyzők közül, csatlakozott az Aston Martin Aramco Forma-1es istálló akadémiájához. Ez a pillanat jelentős mérföldkő a pályafutásában, számunkra pedig megtiszteltetés, hogy támogathatjuk őt ezen az úton. Roland elkötelezett, szenvedélyes és erős munkamorállal rendelkező versenyző, csakúgy, mint az A14 menedzsment összes többi pilótája. Ezek az alapvető értékek kulcsfontosságúak a hosszú és sikeres autósport-karrier felépítésében”

– kommentálta a bejelentést az A14 menedzsment.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Mozgásban

A Hankook vezeti az Auto Bild gyártói rangsorát

A Hankook prémium gumiabroncs-gyártó kiemelkedő eredményt ért el az Auto Bild legfrissebb gyártói ranglistáján. Az új Hankook Ventus evo két tesztgyőzelmének köszönhetően a Hankook az első helyen végzett a nyári gumiabroncsok kategóriájában. A négyévszakos gumiabroncsok kategóriájában pedig a Hankook a Kinergy modellsorozat négy dobogós helyezésével összesítésben a harmadik helyet szerezte meg.

Két tesztgyőzelem az új Ventus evo-nak – első hely a nyári gumiabroncsok között

Az új Ventus evo bemutatásával lenyűgöző rajtot vett a Hankook a jelenlegi abroncsszezonban. Az új prémium nyári gumiabroncs két független Auto Bild teszten is az első helyet szerezte meg.

„Két tesztgyőzelemmel a Hankook új Ventus evo modellje tökéletes bemutatkozást produkált”

– írja az Auto Bild. A nyárigumi-gyártók összesített rangsorában a Hankook az egyetlen, amely kettős győzelmet aratott, és egy versenytársával megosztva szerezte meg az első helyet.

Négy dobogós helyezés a Kinergy termékcsaládnak – harmadik hely a négy évszakos gumiabroncsok kategóriájában

A Hankook a négyévszakos gumiabroncsok szegmensében is erős teljesítményt mutatott: a Kinergy modellsorozat négy különböző teszten is kiváló, konzisztens teljesítményt nyújtott, és ezzel a Hankook számára a gyártói rangsorban az összesített harmadik helyet szerezte meg. Az elismerések igazolják a Hankook magas minőségét. A különböző gumiabroncs-modellek valamennyi releváns tesztkategóriában következetesen kiváló teljesítményt nyújtottak – a nedves fékteljesítménytől a száraz kezelhetőségen át egészen a négyévszakos abroncsok téli tulajdonságaiig. Az új Ventus evo két tesztgyőzelme rávilágít arra, hogy ez a gumiabroncs mennyire jól illeszkedik a prémium szegmensbe, míg a Kinergy modellsorozat tartósan magas teljesítménye négy független négyévszakos gumiabroncs-teszten azt mutatja, hogy ebben a szegmensben a Hankook a legmegbízhatóbb gyártók közé tartozik.

Háttér: Az Auto Bild legjobb gyártóinak rangsora

Az Auto Bild gyártói rangsora egy adott szezonban elvégzett összes gumiabroncs-teszt eredményét összesíti, és pontozásos rendszer alapján értékeli a gyártókat: Tesztgyőzelem: 6 pont; Példás: 5 pont; Jó: 3 pont; Kielégítő: 2 pont; Feltételesen ajánlott: 1 pont. Ökológiai bajnok: 1 extra pont; Zöld gumiabroncs: 2 extra pont. A 2025/2026-os szezonban az Auto Bild összesen 67 nyári és 61 négyévszakos gumiabroncsot tesztelt.

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Mozgásban

Versenypályáról az utakra: Tanulságok a Hankook első WRC-szezonja után

A Hankook Tire, a világ egyik vezető gumiabroncs-gyártója, már második szezonját tölti az FIA Rali-világbajnokság (WRC) kizárólagos abroncsszállítójaként. A 2025-ös bemutatkozó év után Manfred Sandbichler, a Hankook európai motorsport igazgatója értékelte a tapasztalatokat és a technológiai transzfer jelentőségét.

Történelmi mérföldkő a motorsportban

A Hankook az első olyan gyártó, amely egyszerre két FIA világbajnokságot (Formula E és WRC) szolgál ki exkluzív partnerként.

„Érzelmes és megtisztelő pillanat volt a WRC-családhoz való csatlakozás. Azonnal éreztük a kihívás súlyát és a felelősséget, hiszen így egyedüli gyártóként már két FIA Világbajnokság gumiszállítóiként kell helytállnunk”

– emlékezett vissza Manfred Sandbichler.

– Azóta pedig az FIA globális partnerei is lettünk, amire nagyon büszkék vagyunk. Ez az elkötelezettség egyértelműen jelzi, hogy a Hankook a motorsport határain túlmutatóan is aktívan részt vesz a mobilitás jövőjét érintő kérdésekben.”

A szakember szerint a hosszas tesztelés, az együttműködés a különböző gyártókkal és a folyamatos fejlesztés eredményeként a Hankook csapata nagyot lépett előre az első évben, amelynek sikereit a versenyzők pozitív visszajelzései is igazolták.

Extrém tesztkörnyezet, folyamatos fejlesztés

A versenysport mindig csapatmunka, ezt emelte ki Manfred Sandbichler is. Az első évben a Hankook csapata is megismerhette azt a háttérstábot, a logisztikai csapatot és a gyártókat, akik a világbajnokságot folyamatos mozgásban tartják. Hozzájuk csatlakoztak a gumiabroncs-gyártó szakértői is. A rali világa a legváltozatosabb terepviszonyokkal teszi próbára az abroncsokat, a Hankook pedig mindegyikre egyedi fejlesztéssel reagál. A jeges utaktól (Winter i*Pike) a sáros aszfalton át (Ventus Z215) a köves, murvás szakaszokig (Dynapro R213) számos különböző környezetben kell biztosítaniuk a tapadást. A vállalat mérnökei minden verseny után elemzik az adatokat, a fejlesztésben azonban a pilóták visszajelzései is legalább ilyen fontosak.

„Minden verseny új kihívást jelent, ezért nagyra értékeljük az őszinte visszajelzéseket, mivel azok rendkívül hasznosak számunkra. Folyamatosan azon dolgozunk, hogy javítsuk az abroncsaink teljesítményét, és még jobbá tegyük őket. Minden kritikai észrevétel vagy váratlan helyzet segít abban, hogy a következő szezonra a lehető legjobb felszerelést adjuk a pilóták kezébe”

– tette hozzá az igazgató.

– Ami engem személyesen már az első pillanattól fogva megérintett, az a WRC-családon belüli összetartás volt, valamint az, hogy minket, mint a család új tagjait, milyen szívélyesen fogadtak. Ez a benyomásom pedig a mai napig újra és újra beigazolódik.”

Mit nyernek ebből a hétköznapi autósok?

A Hankook számára a WRC nem csupán marketingeszköz, hanem egy hatalmas „mozgó laboratórium”, ahol a szélsőséges igénybevétel során szerzett tapasztalatok közvetlenül beépülnek a közúti gumiabroncsok fejlesztésébe. Ez a technológiai transzfer az innováció alapja: a versenyabroncsok tapadási és szerkezeti megoldásai megjelennek a hétköznapi prémium termékekben is, miközben a rali-világbajnokság pályáin tesztelt defekttűrés és speciális anyagösszetétel a közúti biztonságot növeli.