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

Skóciában tör győzelemre a hétvégén Molnár Martin

A brit F4 idei hetedik versenyhétvégéje következik, a helyszín Knockhill.

A Forma–1-es Magyar Nagydíjon tett kitérő és egy Brands Hatch-ben rendezett teszt után Molnár Martin a hétvégén azon a pályán tér vissza a versenyzéshez, ahol már tavaly, Forma–4-es újoncévében is remekül szerepelt.

A hétvégén Skóciában vendégeskedik a brit Forma–4 mezőnye. A Dunfermline városától 10 km-re északra fekvő, mindössze 2 km hosszú Knockhill versenypálya 1974-ben, bárányfarm helyén épült, és bár nem rendelkezik olyan gazdag és régre visszanyúló történelemmel, mint a brit F4 legtöbb helyszíne, Skócia nemzeti motorsport központjaként és az ország egyetlen FIA-licenccel rendelkező pályájaként így is kiemelt helyet foglal el a brit motorsport térképén.

És Molnár Martin pályafutásában is, hiszen a Virtuosi Racing pilótája tavaly ezen a helyszínen állhatott fel életében először az összetett dobogó második fokára, egyben itt végzett először egy hétvégén belül kétszer is a legjobb háromban. A magyar versenyző az összetett második helyéről várja a szezon hetedik hétvégéjét, és bízik benne, hogy a tavalyi remek szereplés után az idén már a győzelem is összejöhet.

„Szerintem gyorsak leszünk, mert ez a pálya tavaly is feküdt nekünk. Nem könnyű jó kört összerakni itt, néhány helyen kicsit ugratunk is, a kulcs pedig a precizitás. Aki itt pontosan tud vezetni, az ebből profitálni fog. Tavaly sikerült jól ráéreznem a ritmusra, jó az alapbeállításunk is, úgyhogy bizakodó vagyok. Sajnos az első versenyen a Zandvoortból áthozott három helyes rajtbüntetés meg fogja nehezíteni a dolgomat, de ez van, remélhetőleg a harmadik futamra sikerül jó rajthelyet szereznem és a győzelemért csatázhatok”

– tekintett előre Martin.

A Hungarian Motrosport Academy (HMA) versenyzője számára sűrű volt a háromhetes szünet, amelyben kilátogatott a Forma–1-es Magyar Nagydíjra, ahol találkozott a Virtuosi Racing Forma–2-es testvéristállójának, az Invicta Racingnek a tagjaival. A jubileumi 40. magyarországi F1-es futamot a Hungaroringen azonban már nem tudta megnézni, mert sietnie kellett a reptérre, hogy Angliában pattanjon autóba.

„Brands Hatch-ben teszteltünk a múlt hét elején és nagyon jól sikerült, miközben nem tudtunk annyi kört megtenni, amennyit szerettünk volna, mert rengetegszer kellett piros zászlóval megszakítani a körözést. Viszont amikor mentünk, akkor jó tempót autóztunk, az utolsó etapban pedig a miénk lett a legjobb idő, mert akkor végre tudtam futni egy tiszta kört. Ami a valódi szünnapokat illeti, azokon igyekeztem kikapcsolni és kicsit eltávolodni a versenyzéstől.”

Martin hátránya 28,5 pont az összetettben az éllovas Fionn McLaughlin mögött, ami a hátralevő négy hétvége, azaz összesen 12 futam alatt egyáltalán nem ledolgozhatatlan, ő azonban nem számolgat.

„Őszintén szólva nem szoktam nézegetni a tabellát. Én csak minden hétvégén a legjobbamat igyekszem nyújtani, és remélem, hogy a szezon végén ez elég lesz a bajnoki címhez. Másra amúgy sincs ráhatásom. Mivel az idei szezon eddigi részében azokon a pályákon is jól szerepeltünk, amelyeken tavaly kevésbé, bízom benne, hogy azokon a még hátralevő helyszíneken, amelyeken tavaly kifejezetten erősek voltunk, most még jobbak leszünk.”

A knockhill-i versenyhétvége menetrendje magyar idő szerint:

Szombat
10:00 – 10:25: Időmérő edzés
14:40 – 15:00: 1. futam

Vasárnap
11:35 – 11:55: 2. futam
16:55 – 17:20: 3. futam

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

Mozgásban

Budapestre érkezett a LEGO® F1 pilótaparádé egyik sztárja

A 2025-ös Formula 1® Magyar Nagydíj közeledtével a LEGO Csoport és a Formula 1 egyedülálló installációval készül az Allee Bevásárlóközpontban, július 25. és augusztus 5. között.

A látogatók most testközelből csodálhatják meg azt az életnagyságú LEGO® F1 autót, amely nemcsak méretében és részletgazdagságában lenyűgöző, hanem valódi versenypályás múltja miatt is figyelemre méltó.

A LEGO® Mercedes-AMG F1® W15 autó közel 400 000 LEGO kockából épült, több mint 1500 kg-ot nyom, és akár 20 km/h-s sebességgel is képes haladni. A LEGO Csoport csehországi Kladnóban található gyárában készült építményen 26 LEGO tervező, mérnök és építő dolgozott. A modell szinte teljesen megegyezik egy valódi 2024 Mercedes-AMG Petronas Forma–1-es autó méretével, és olyan részleteket is tartalmaz, mint a szponzorlogók vagy az eredeti Pirelli gumik. Az autó működő motorral rendelkezik, George Russell és Andrea Kimi Antonelli vezették a 2025-ös Formula 1 Miami Nagydíj hivatalos pilótaparádéján. A különleges verseny után a LEGO Mercedes-AMG Petronas F1 autót megőrizték az eredeti, verseny utáni állapotában, és most először látható Magyarországon.

A Miami Nagydíj pilótaparádéja több szempontból is mérföldkő volt a LEGO Csoport számára: először fordult elő, hogy egyszerre több megépített és vezethető, életnagyságú LEGO autó vonult fel a versenypályán, amelyek mindegyike egy-egy F1-es istállót képvisel, és a csapatok pilótái vezették.

„A LEGO Csoportnál mindig keressük az új lehetőségeket arra, hogy hogyan tudjuk izgalmas módokon ötvözni a kreativitást és a mérnöki gondolkodást”

– mondta Oláh Péter, a LEGO Hungária marketingigazgatója.

„Ezzel a budapesti installációval valami különlegeset szerettünk volna nyújtani a hazai LEGO és Forma–1 rajongóknak – egy egyedi élményt, amely fokozza az izgalmakat a Magyar Nagydíj előtt.”

A 2025-ös Formula 1 Magyar Nagydíjat megelőzően július 25-27. között, illetve a versenyhétvégén augusztus 1-3. között különleges, ingyenes programokkal várják a látogatókat az Alleeban. Az érdeklődők megépíthetik saját versenyautójukat LEGO elemekből, majd az elkészült járgányokat egy rámpás versenypályán próbálhatják ki. A vezetés szerelmesei egy ügyességi pályán irányíthatják a kis méretű LEGO F1 versenyautókat, ahol pontosságra és finom mozdulatokra lesz szükség. A gyorsaságé lesz a főszerep a reflexjátéknál, ahol bárki próbára teheti a reakcióidejét – akárcsak egy igazi F1-es pilóta. Emellett egy mini kiállításon is megcsodálhatók lesznek a LEGO F1 készletek, ahol a LEGO® Speed Champions, LEGO® City, valamint a legkisebbeknek készült LEGO DUPLO sorozat darabjai is helyet kapnak.

A program ingyenes és mindenki számára elérhető július 25. és augusztus 5. között az Allee Bevásárlóközpont földszintjén. A rendezvény célja, hogy a 2025-ös Formula 1® Magyar Nagydíjhoz kapcsolódóan interaktív élményt nyújtson a LEGO rajongóknak és az autósport szerelmeseinek egyaránt.

A LEGO Csoport és a Forma–1 2025-ben indított partnersége egyedülálló módon ötvözi a kreatív építés élményét a Forma-1 iránti rajongással, valamint a családokhoz is közelebb hozza a sport izgalmas világát. Az együttműködés nemcsak az innovációt, a technológiát és a mérnöki gondolkodást népszerűsíti, hanem egyúttal inspirálja a fiatalabb generációt, és szórakoztató élményt nyújt minden korosztály számára.

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

Mozgásban

Forró aszfalt és aquaplaning: fontos tanácsok a Hankooktól

Nincs is jobb érzés egy napsütéses nyári napon, mint amikor beülünk az autóba, feltekerjük a hangerőt és átadjuk magunkat az utazás örömének.

Ugyanakkor a nagy szabadságban sem feledkezhetünk meg arról, hogy az autózás nyáron is hatalmas felelőséggel jár, hiszen a nyári forróság számos váratlan veszélyt tartogathat a felkészületlen autósok számára. A tikkasztó hőség, a hirtelen lecsapó záporok és zivatarok, valamint a városokban és autópályákon megnövekedett forgalom mind hozzájárulnak a fokozott baleseti kockázathoz. A Hankook szakértői idén is összegyűjtötték a legfontosabb tanácsokat, tippeket, amelyek segítségével felkészülhetünk a napsütéses évszak sajátos kihívásaira.

Az idei nyáron Európa-szerte számítani kell a szélsőséges időjárási jelenségek, így a rendkívüli hőhullámok és az azokat hirtelen megszakító, heves zivatarok gyakori váltakozására. Ezek a körülmények jelentősen növelik a közúti közlekedés kockázatait, és fokozott körültekintést követelnek a gépjárművezetőktől. A biztonságos célba érés érdekében – különösen a hosszabb, külföldi utazások során, ismeretlen útvonalakon – elengedhetetlen a járművek megfelelő műszaki állapota és a sofőrök mentális felkészültsége.

Az emberi tényező: koncentráció a kánikulában

A nyári vezetés a szokásosnál is nagyobb koncentrációt igényel. Az extrém hőség bizonyítottan lassíthatja a reakcióidőt, miközben az olyan kihívások, mint a vakító napsütés, a megnövekedett forgalom vagy a gyakori útfelújítások miatt kialakult torlódások folyamatosan próbára teszik a figyelmet. Külföldi utazás során ehhez adódnak az ismeretlen szabályok és a hazaitól eltérő helyi vezetési stílusok. Éppen ezért a túlzott magabiztosság helyett a higgadt, körültekintő közlekedés, valamint a megfelelő követési távolság tartása létfontosságú.

Műszaki kockázatok: A jármű felkészítése

A hőség nemcsak a sofőrt, hanem a járművet is megviseli, ahol a legkritikusabb pontot az abroncsok jelentik. A forró aszfalton az abroncsok túlmelegedhetnek, ami deformációhoz és a menettulajdonságok veszélyes romlásához vezethet. A balesetek megelőzése érdekében ezért elengedhetetlen a kifogástalan állapotú és megfelelően karbantartott nyári abroncsok használata.

Felkészülés a váratlanra

A hirtelen érkező nyári záporok azonnali és tudatos reakciót követelnek a sofőröktől. A csúszóssá váló utakon, a jelentősen romló látási viszonyok mellett a vízen felúszás (aquaplaning) jelenti a legnagyobb veszélyt. Ennek elkerülése érdekében elengedhetetlen a sebesség csökkentése, a követési távolság növelése és a fényszórók megfelelő használata. A nedves útfelületen történő hirtelen fékezés önmagában is kockázatos, de a nem megfelelő gumiabroncs drámaian ronthat a helyzeten.

A helyes abroncsválasztás fontosságára Tomin István, a Hankook Tire Budapest Kft. műszaki vevőszolgálatának vezetője is felhívja a figyelmet:

„Fontos megérteni, hogy a téli gumik, melyek hidegben nyújtanak kiváló tapadást, a nyári melegben jelentősen megnövelik a féktávot, ami komoly veszélyforrást jelenthet. Ezért létfontosságú a nyári gumiabroncs használata, amelyeket kifejezetten a meleg aszfaltra terveztek. A nyári gumik jobb tapadást és rövidebb féktávot biztosítanak, ami egy vészfékezésnél döntő tényező lehet a biztonságos megálláshoz.”

A nyári hónapok a kiszámíthatatlan időjárás és a megnövekedett forgalom miatt fokozott fegyelmet és tudatos felkészülést igényelnek a járművezetőktől. A biztonságos és gondtalan utazás alapfeltétele a körültekintő vezetés és a kifogástalan műszaki háttér. A Hankook prémium nyári abroncsait kifejezetten úgy tervezték, hogy forró aszfalton és hirtelen érkező záporok idején egyaránt megbízható teljesítményt nyújtsanak, így ideális és megbízható felszereltséget biztosítanak a nyári utazások során.

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