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

Amikor a forma találkozik a teljesítménnyel: bemutatkozik a Wilier Filante SLR ID2

Amikor egy ikonikus olasz márka új országúti kerékpárt mutat be, a kerékpáros világ felkapja a fejét. És nem véletlenül, hiszen a Wilier legfrissebb aero modellje, a Filante SLR ID2 nem kevesebbre vállalkozik, mint hogy a legendás gyártó eddigi leggyorsabb országútiját testesítse meg.

És ha valamit tudunk a Rossano Veneto-i mesterekről, az az, hogy a sebességet nemcsak számokban, hanem érzésben is mérik. Most megmutatjuk, hogyan válik ez az érzés valósággá a Filante SLR ID2-vel.

Új fejezet az aero országúti kerékpárok történetében

Ha kerékpározásról van szó, a Wilier mindig is két irányban gondolkodott: egy modell azoknak, akik a hegyekben érzik otthon magukat, és egy azoknak, akik a síkon szeretnek száguldani. A Filante SLR ID2 ebbe a kategóriába tartozik – sőt, annak csúcsát képviseli. Egy igazi aero országúti, amely minden pedálfordulatnál a sebesség és a hatékonyság szolgálatában áll.

Míg sok gyártó arra törekszik, hogy egyetlen, minden terepen bevethető versenykerékpárt kínáljon, addig a Wilier más utat jár. Ők hisznek abban, hogy a csúcsteljesítményhez nem kompromisszumokra, hanem célzott fejlesztésre van szükség. Aki ugyanis a maximumot akarja kihozni magából, annak a legjobb társra van szüksége – ez a társ pedig jelenleg a Filante SLR ID2.

Öt év fejlesztés, egy pillanatnyi tökéletesség

A Filante SLR első generációja 2020-ban mutatkozott be, és rövid idő alatt az egyik legelismertebb aero országútivá vált. Azóta eltelt öt év, és ez az öt év az országúti technológia világában valóságos generációváltást hozott. Az új Filante SLR ID2 teljesen újratervezett, modern kerékpár, amely a több mint 120 éves Wilier-tapasztalatot ötvözi az olasz dizájn szenvedélyével.

A kerékpár már most bizonyított a legnagyobb versenyeken – köztük a Tour of Lombardia mezőnyében, ahol a Groupama–FDJ csapat tehetsége, Romain Grégoire hajtotta a prototípust. Nem véletlenül esett rá a választás: a Filante SLR ID2-t kifejezetten WorldTour-szintű teljesítményre fejlesztették, hogy a legkeményebb körülmények között is képes legyen megállni a helyét.

A tervezés művészete és tudománya

Akik már ismerik a Wiliert, azok tudják, hogy a cégnél a technológia és az esztétika mindig kéz a kézben jár, sőt, az egyik nem létezhet a másik nélkül. Éppen ezért a Filante SLR ID2 fejlesztése során a mérnökök nemcsak a tervezőasztal felett görnyedtek – a kerékpárt a brit Silverstone Sports Engineering szélcsatornájában is tesztelték.

Az eredmény pedig önmagáért beszél: a Wilier adatai szerint a Filante SLR ID2 még a legnagyobb WorldTour-versenykerékpárokhoz képest is átlagosan 2,4%-kal kedvezőbb aerodinamikai együtthatóval rendelkezik. Ez a különbség nem csupán a laborban mérhető – hanem a valóságban is érezhető: a sprinthajrákban, a hosszú sík szakaszokon és a lejtmenetekben is.

Forma, ami a funkciót szolgálja

A Filante SLR ID2 váza a TorayCa T800, T1100 és M46JB karbonszálak precíz kombinációjából épül fel. Ez a kompozíció garantálja az ideális egyensúlyt a merevség, a megfelelő tömeg és a hatékony rezgéselnyelés között. Az Ultegra Di2 váltórendszerrel szerelt, M-es méretű modell mindössze 7,1 kilogramm, így a Filante SLR ID2 a kategória egyik legkönnyebb aero országútijának számít.

A villa teljesen új, „pengés” formát kapott, ami nemcsak látványos, de valódi aerodinamikai előnyt is biztosít. Az aprólékosan kidolgozott részletek mind azt bizonyítják, hogy a Wilier számára a kompromisszum ismeretlen fogalom.

Innováció a kormány mögött

A kerékpárhoz teljesen új, integrált karbonkormány készült, a Wilier F-BAR ID2, amely letisztult, csavarmentes megjelenésével és ergonomikus kialakításával tökéletesen illeszkedik a Filante SLR ID2 karakteréhez. Az egyedi OEF (Optimal Ergonomic Flare) geometria révén a kormány az alsó fogásban 3 centiméterrel szélesebb, ami nagy sebességnél is stabilabb testtarást garantál és jobb irányíthatóságot biztosít.

A F-BAR ID2 hét különböző szélességben és öt stucnihosszban elérhető, így minden kerékpáros megtalálhatja a számára ideális beállítást – legyen szó profi versenyzőről vagy lelkes amatőrről, aki ugyanazzal a szenvedéllyel hajt, mint a legjobbak.

Aerodinamika újragondolva

A sebességért folytatott versenyben a részletek döntik el, ki nyer. Éppen ezért született meg a Wilier új Aerokit kulacsrendszere, amely tökéletesen illeszkedik a váz formájához. Az Elite-tel közösen fejlesztett kulacsok és tartók nem csupán elegánsak, hanem mérhetően csökkentik a légellenállást is, akár kétharmaddal kevesebb turbulenciát okozva, mint a hagyományos megoldások.

De az aerodinamikailag optimalizált alsócső és az új nyeregcső nemcsak a légellenállást minimalizálja, hanem a kényelmet és a teljesítményt is növeli. Sőt, az akkumulátor helye is új: a Shimano Di2 egységet a középcsapágy fölötti műgyanta házba helyezték, így végeredményképp jobb hozzáférést és még kedvezőbb súlyelosztást kapunk.

A számok mögött: mérhető fejlődés

A Wilier a fejlesztés során CFD modellezést, szélcsatorna-teszteket és profi versenyzői visszajelzéseket ötvözött. Az eredmények pedig magukért beszélnek:

40 km/h-nál akár 14,15 watt teljesítménynyereség az előző modellhez képest
50 km/h-nál az Aerokit rendszerrel ez az érték 28,8 wattra nő
A váz merevebb, ugyanakkor komfortosabb, és 1,6%-kal jobb aerodinamikai eredményt ért el a CFD-előrejelzéseknél

Ezek a számok nem csupán papíron mutatnak jól, hanem minden pedálfordulatban érezhető előnyt jelentenek a valós versenyeken.

Méret, forma, illeszkedés – testre szabott teljesítmény

A kerékpár hatféle vázméretben, háromféle kormánymérettel és két nyeregcső-opcióval érhető el, a tervezők pedig a geometriát is aprólékosan finomították: a modell valamivel hosszabb, magasabb és stabilabb lett, miközben megőrizte azt a közvetlen, élénk reagálást, amit az elődje is kínált.

A Wilier Filante SLR ID2 tehát nem csupán egy újabb modell, hanem a márka filozófiájának valódi megtestesülése: itt találkozik egymással az olasz dizájn, a mérnöki precizitás és a szenvedély. Az amatőrök új dimenzióban élhetik át az országúti élményt, a profik kezében pedig ez a győzelem egyik kulcsa – könnyű, elegáns és brutálisan gyors, és a Biondo Bike szakemberei által is ajánlott.

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

Mozgásban

A fáradtság és a figyelemzavar kockázata: maradj éber a téli utakon

A melegebb hónapok gondtalansága után az ősz és a tél beköszönte a közlekedésben is új kihívásokat tartogat.

A rövidülő nappalok, a romló látási viszonyok és a kiszámíthatatlan időjárás (köd, ónos eső vagy hó) fokozott figyelmet követelnek minden járművezetőtől. A biztonságos vezetés alapja a körültekintés és a felkészülés, mind az autó, mind a sofőr tekintetében. A Hankook szakértői összefoglalták a legfontosabb szempontokat, melyekkel garantálható a biztonság a hideg hónapokra is.

Az autó, mint tényező: Technikai felkészülés

A téli közlekedésben a legkritikusabb szerepet a gumiabroncsok töltik be. A téligumi keverékét kifejezetten a 7°C alatti hőmérsékletre tervezték, így megőrzik rugalmasságukat, és lényegesen rövidebb fékutat, valamint jobb tapadást biztosítanak a csúszós, hideg útfelületen mint a nyári abroncsok.

A megfelelő gumiabroncs kiválasztása mellett kiemelten fontos a nyomás rendszeres ellenőrzése is. A hirtelen hőmérséklet-ingadozások, különösen az alacsonyabb külső hőmérséklet miatt a nyomás csökkenhet, ami rontja a menetstabilitást és növeli a kopást. Emellett az ablakokat és a tükröket mindig jég- és páramentesen kell tartani. A romló látási viszonyok miatt elengedhetetlen a világítás megfelelő használata, így a ködlámpák bekapcsolása, amint a látótávolság 50 méter alá csökken.

Emberi faktor: A koncentráció és a pihenés

A sötétebb, hidegebb időszakban a koncentráció fenntartása különösen nagy kihívást jelent. A téli monotonitás és a korán beálló sötétség bizonyítottan hozzájárul a fáradtsághoz és a figyelem lankadásához. A megnövekedett reakcióidő kritikus helyzeteket teremthet, így jó taktika lehet a rendszeres pihenők beiktatása. Emellett az őszi-téli hónapok alatt gyakrabban jelentkező hangulati változások és enyhébb szezonális tünetek is befolyásolhatják a vezetési képességeket, úgymint a reakcióidőt és a döntéshozatalt. A pszichológiai jóllétnek a volán mögött is prioritást kell élveznie: nagyobb feszültség vagy komolyabb fáradtság esetén halasszuk el az utazást, vagy vegyünk inkább igénybe tömegközlekedési eszközt.

Készüljünk fel a legrosszabbra is: Tippek vészhelyzetre

A felkészültség és az előrelátás elengedhetetlen a téli közlekedésben, hiszen a mentősök szintén korlátozottak az időjárási viszonyok által, így sokszor jóval több időt vesz igénybe, míg segítség érkezik egy baleset során. Egy felelősségteljes autósnak számolnia kell a váratlan helyzetek lehetőségével, ezért javasolt a járműben tartani a legfontosabb vészhelyzeti felszereléseket. Kritikus jelentőségű lehet egy jól felszerelt elsősegélydoboz, valamint meleg takaró, extra kabát. Ezenfelül elengedhetetlen egy zseblámpa az éjszakai műszaki hibákhoz, illetve tartós élelmiszer és ivóvíz a hosszabb, kényszerű várakozási idők áthidalásához. Ezen intézkedésekkel minimalizálhatóak a téli vészhelyzetek kockázatai.

Felelős vezetés télen is

A téli autózás izgalmas és biztonságos élményt nyújthat, feltéve, ha a járművezető tudatosan készül fel a megváltozott körülményekre. A Hankook arra ösztönöz, hogy a körültekintő vezetés mellett mindig jó minőségű, biztonságos abroncsokkal vágjunk neki az útnak, hiszen a felelős és előrelátó felkészülés garancia a zavartalan közlekedésre.

A Hankook prémium téli gumiabroncs kínálatért látogasson el az alábbi weboldalra!

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

Mozgásban

Automatizált logisztika a globális ellátáshoz

A Jungheinrich WMS intelligens folyamat- és anyagáramlás-optimalizálást tesz lehetővé a folyamatos üzemeltetés során.

A Liebherr a világ egyik vezető mobildaru gyártója. A Jungheinrichhel közösen új központi alkatrészraktárt épített a baden-württembergi Ehingenben található székhelyén.

2024 szeptembere óta innen irányítják a globális alkatrészellátást.

A Liebherr ehingeni termékpalettája magában foglalja a legmodernebb teleszkópos és rácsos gémű darukat különböző méretekben, mobil és lánctalpas futóművel. A kínálat a 35 tonnás terepjáró mobil daruktól a hatalmas, 3000 tonnás teherbírású lánctalpas darukig terjed. Vagyis az új alkatrészraktárhoz maximális térkihasználásra volt szükség.

RENDSZERMEGOLDÁS EGY KÉZBŐL

A Liebherr az alkatrészlogisztika automatizálását a Jungheinrichre bízta, aki a projekt teljes megoldását egy kézből szállította. A rendszer középpontjában egy 6-folyosós, automatikus, silószerkezetű szűkfolyosós magasraktár áll, 18 000 tárolóhellyel – tető- és oldalburkolatokkal együtt.

Hossza körülbelül 80 méter, szélessége 75 méter, magassága 30 méter, méretei tehát figyelemre méltóak. Ehhez jön még egy 2 folyosós, háromszoros mélységű kis alkatrész-shuttle raktár összesen 40 000 tárolóhellyel.

Az automatizált rendszer, valamint a kézi raktározási területek valamennyi folyamatának vezérlését a Jungheinrich Warehouse Management System (WMS) végzi, együttműködve a Liebherr ERP-rendszerével.

A két csatornás kompakt shuttle raktárrendszer 40 000 tárolóhelyet biztosít.

LEGÚJABB TECHNOLÓGIA

A Liebherr ehingeni gyárának rendszermegoldása magában foglalja a raklapos és a tárolóládás magasraktárakat, a legújabb szállítástechnológiát ládák és raklapok számára – beleértve a vezérlést és a vizualizációt –, valamint hat magasraktári felrakógépet. Ezek két-két teherfelvevő eszközzel teszik gyorsabbá a Liebherr alkatrészek be- és kitárolását, valamint teljesen automatizált folyamatokat biztosítanak a problémamentes, 24 órás működéshez.

MESTERSÉGES INTELLIGENCIA IRÁNYÍTJA ÉS KEZELI

A Jungheinrich Warehouse Management System (WMS) mesterséges intelligenciával optimalizálja az anyagáramlást a Liebherrnél. Irányítja és kezeli a teljes automatizált raktárt, miközben számos ügyfélspecifikus funkciót is megvalósít. Így biztosítható az intelligens, átfogó menedzsment valamennyi raktári területen. Ide tartozik például a tárolóládák előzetes összeállítása többféle sorrend szerint, majd a raklapok összeállításakor történő konszolidálás. Ezenkívül több munkaállomáson is pick-and-pack összeállítás történik szállítódobozokban. Cél a maximális hatékonyság és átláthatóság valamennyi intralogisztikai művelet során a központi alkatrészellátásban.

Hat magasraktári felrakógép biztosítja a gyors ki- és betárolást akár 30 méteres magasságban.

KÉSZEN A JÖVŐBENI NÖVEKEDÉSRE

A Jungheinrich megoldásával a tervezést, a projekt kidolgozását és a rendszer építését egy kézből biztosította. Robert Schad, a Jungheinrich értékesítési projektvezetője kiemelte, hogy a Liebherr logisztikai megoldása elsősorban nagyfokú rugalmassága miatt kiemelkedő. Problémamentesen bővíthető, így már ma felkészült a jövőbeli növekedésre.

További információ: www.jungheinrich.hu/referencia-liebherr

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