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

A Forma–1-es Magyar Nagydíjon mutatja be motorsport- és járműipari tevékenységét a Széchenyi István Egyetem

Oktatási, kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenységével mutatkozik be a Széchenyi István Egyetem az idei Forma–1-es Magyar Nagydíjon. A Hungaroring Sport Zrt.-vel fennálló stratégiai együttműködésnek köszönhetően a győri intézmény – egyetlen magyar egyetemként – önálló kiállítóként lesz jelen a világ egyik legjelentősebb autósport-eseményén.

A Széchenyi István Egyetem a Hungaroring Sport Zrt. stratégiai partnereként tavaly először saját standdal képviseltette magát a Forma–1-es Magyar Nagydíjon. A látogatók a FanZone területén ismerkedhettek meg az intézmény innovatív motorsport- és járműipari tevékenységeivel. Az együttműködés keretében a győri egyetemmel az idei, július 23–26. között megrendezendő nagydíjon is találkozhatnak a sportág szerelmesei.

Az érdeklődők megismerhetik az intézmény nemzetközi sikereket elérő hallgatói versenycsapatait, köztük az Arrabona Racing Teamet és az Európa legnagyobb energiahatékonysági versenyét ötödször is világcsúccsal megnyerő SZEnergy Teamet. Emellett versenyautó-szimulátort is kipróbálhatnak, valamint betekintést nyerhetnek a kapcsolódó képzésekbe, kutatásokba és fejlesztésekbe. A megjelenés azt a széles körű tudásbázist és innovációs környezetet helyezi fókuszba, amely a Széchenyi István Egyetemet a hazai műszaki felsőoktatás meghatározó szereplőjévé teszi.

„Intézményünk egyedülálló motorsport- és járműkutatási portfólióval rendelkezik. Hallgatói versenycsapataink, képzéseink, kutatásaink és ipari kapcsolataink egymásra épülő rendszert alkotnak, amely közvetlenül kapcsolódik az ágazat szereplőihez. A Hungaroring Sport Zrt.-vel kialakított stratégiai partnerségünk ezt a szakmai hátteret tovább erősíti. Ennek fontos eleme a Hungaroring Autó-Motorsport Külső Tanszékünk, amely közelebb hozza egymáshoz az oktatást, a kutatást és a versenysport világát, egyben lehetőséget ad arra, hogy hallgatóink betekintést nyerjenek a Hungaroring kulisszái mögé. Kivételes lehetőség számunkra, hogy ezt a gazdag kínálatot egy ekkora léptékű sportesemény közönségének is megmutathatjuk”

– fogalmazott dr. Kolossváry Tamás, a Széchenyi István Egyetem Győri Innovációs Parkjának vezetője.

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

Mozgásban

Biztonságban két keréken: megérkezett a Xiaomi Electric Scooter 6 sorozat

Új roller-modellcsaláddal bővíti magyarországi kínálatát a Xiaomi, amely a korábbiakhoz képest nagyobb hatótávot, erősebb motort és hangsúlyosabb biztonsági megoldásokat kínál a napi ingázóknak és a túrázás szerelmeseinek.

A Xiaomi Electric Scooter 6 sorozat mind az öt modellje – a belépő szintű Xiaomi Electric Scooter 6 Lite mellett az Electric Scooter 6, a 6 Pro, a 6 Max és a csúcsmodell 6 Ultra – elérhető a hivatalos hazai mi.com webáruáházban, valamint a Euronics és a MediaMarkt kínálatában is.

A Xiaomi Electric Scooter 6 sorozat minden tagja szoftveresen 25 km/órás sebességre van limitálva, ezzel is hozzájárulva a biztonságosabb közúti közlekedéshez. Ennél is fontosabb, hogy a négy nagyobb modell – a Xiaomi Electric Scooter 6, a Pro, a Max és az Ultra- mindegyike 12 hüvelykes, a megszokottnál nagyobb átmérőjű kerekekkel érkezik, amelyek stabilabb úttartással, kiszámíthatóbb viselkedéssel ruházzák fel a rollereket, emellett az úti egyenetlenségek, kátyúk és a nedves útfelület esetén is megbízható útitársak.

A Xiaomi Electric Scooter 6 Lite a sorozat legkompaktabb, legkönnyebb tagja, amely elsősorban a rövidebb, könnyed városi közlekedéshez ajánlott. 500 Wattos motorja, 25 km-es hatótávja és mindössze 18 kilogrammos tömege tökéletes belépő az e-scooterek világába.

A Xiaomi Electric Scooter 6 a sorozat alapmodellje. 800 W-os csúcsteljesítményű motorral, 45 kilométeres maximális hatótávval és 12 hüvelykes nagy tömlő nélküli abronccsal ideális választás a mindennapi városi használatra. Az első és hátsó felfüggesztés mellett kettős fékrendszerrel rendelkezik a magabiztos fékezés érdekében.

A Xiaomi Electric Scooter 6 Pro eggyel magasabb szintet képvisel: 1000 W-os motorral és 70 kilométeres hatótávval már a hosszabb, vegyes terepen vezető útvonalakkal is könnyedén megbirkózik. 12 hüvelykes terepgumijaival, első- és hátsó felfüggesztésével és az ergonomikusan kialakított fellépőjével tökéletes társ a túrákhoz.

A Xiaomi Electric Scooter 6 Max szintén 70 kilométeres hatótávot kínál, motorja azonban erősebb, 1100 W-os, ennek is köszönhetően teherbírása már 130 kg, extra hosszú első felfüggesztése, illetve dupla hátsó lengéscsillapítója pedig kényelmet, stabil úttartást és ezáltal biztonságosabb közlekedési élményt kínál. Emellett energiavisszanyerő rendszerrel rendelkezik, mely a gurulás során hasznosítható energiává alakítja a mozgási energiát, ezzel is növelve a hatótávolságot.

A sorozat legkiemelkedőbb darabja a Xiaomi Electric Scooter 6 Ultra. 1200 W-os motorja mindössze 2,4 másodperc alatt gyorsítja fel a roller 25 km/h-s végsebességére, hatótávja pedig eléri a 75 kilométert. A gyorstöltés funkciónak köszönhetően egy óra töltés is elég ahhoz, hogy újabb 30 kilométert lehessen megtenni vele. Terepgumijainak, kettős lengéscsillapító rendszerének és IPX6-os vízállóságának köszönhetően a változó útviszonyok mellett is stabil közlekedésre alkalmas.

Kiegészítők a biztonságos, kényelmes használathoz

A biztonságos rolleres közlekedést a megfelelő kiegészítők is segítik. A Xiaomi Riding Helmet mindössze 280 grammos, kétrétegű PC külső héjjal és EPS párnázással készült, nagy ütésállóságú bukósisak. A 10 szellőzőnyílásnak és az állítható fejpántnak köszönhetően hosszabb utakon is kényelmes és biztonságos viseletet garantál, gyorskioldó csatja pedig gördülékeny fel- és levételt kínál.

Praktikus kiegészítő lehet emellett egy hordozható légkompresszor is, amellyel útközben is gyorsan ellenőrizhető és pótolható a gumik nyomása. A Xiaomi második generációs hordozható kompresszora, a Xiaomi Portable Electric Air Compressor 2 képes előre beállított nyomásra felfújni az abroncsokat. A nagy teljesítményű motornak köszönhetően 25 százalékkal gyorsabban dolgozik, mint az előző modellek. Az eszköz Pro verziója akár 45 másodperc alatt képes az abroncs felfújására, nagy kapacitású akkumulátora pedig hosszú üzemidőt biztosít.

A Xiaomi Electric Scooter 6 sorozat modelljei szezonális kedvezménnyel, az alábbi ajánlott fogyasztói áron vásárolhatók meg több csatornán keresztül is: a rollerek mi.com hivatalos oldalán, valamint a Media Markt és az Euronics üzleteiben és webshopjaiban is elérhetők.

Xiaomi Electric Scooter 6 Ultra – 299.990 Ft
Xiaomi Electric Scooter 6 Max – 249.990 Ft
Xiaomi Electric Scooter 6 Pro – 209.990 Ft
Xiaomi Electric Scooter 6 – 149.990 Ft
Xiaomi Electric Scooter 6 Lite – 119.990 Ft

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

Mozgásban

Negyedik hellyel mutatkozott be az OK kategóriában a gokartos Nagy Roland

Remek teljesítményt nyújtott pályafutása első OK kategóriában teljesített versenyhétvégéjén Nagy Roland, az Aston Martin Aramco Forma-1-es versenyzőakadémiájának magyar gokartosa, aki a WSK európai versenysorozatának cremonai állomásán negyedikként végzett.

A spanyol DPK Racing gokartcsapatában versenyző 13 éves tehetség néhány héttel ezelőtt a közösségi oldalain jelentette be, hogy egy géposztállyal feljebb folytatja gokartos pályafutását, és már a mostani idény közben fellép az OK kategóriába.

Roland így a héten mutatkozott be a nagyobb géposztályban és Cremonában azonnal nagyszerűen versenyzett, az időmérő edzésen az ötödik időt érte el, majd karrierje első OK-előfutamában negyedikként végzett, igaz, utólag egy büntetés miatt hivatalosan hatodik lett.

„Szuper volt a tempónk és végig nagyon közel voltam az előttem lévőkhöz. A büntetés miatt sajnos hiába értem célba negyedikként, végül hatodik lettem, de úgy érzem, elsőre ez is egy kiváló eredmény”

– mondta a felvidéki Galántán született versenyző, aki aztán a harmadik előfutamban még jobb teljesítményt nyújtott és harmadikként végzett.

Az elődöntőben Nagy Roland a második sorból rajtolhatott, a szerencse azonban ezúttal nem állt mellette, az egyik riválisa kiforgatta őt, ennek következtében az összesített eredménysorban hatodikként végzett, és ebből a pozícióból kellett rajtolnia a fináléban. A döntőben aztán a magyar versenyzőnek sikerült feltennie a koronát a bemutatkozó hétvégéjén nyújtott teljesítményére, két helyet javított a futamon, így negyedikként ért célba és csak kicsivel maradt le a dobogóról.

„Nagyon jó hétvégénk volt, végig gyorsak voltunk és nagyon jól érzem magam ebben az új gokartban. Nagyszerű első versenyhétvégét zártunk az új kategóriában”

– értékelt Roland, akinek sportszakmai pályafutását az idei évtől már a kétszeres Forma-1-es világbajnok Fernando Alonso cége, az A14 Management egyengeti.

Április elején jelentették be, hogy a magyar gokartos csatlakozott az Aston Martin Armaco Forma-1-es csapatának versenyzőakadémiájához, ahol a DPK Racinggel és az A14 Managementtel szorosan együttműködve segítik Nagy Roland pályafutását sportszakmai és minden más szempontból is.A fiatal versenyző a tavalyi évhez hasonlóan idén is részt vesz 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.

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