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

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!

Mozgásban

Magyar járműinformatikai exportsiker Kínában

Az Inventure Automotive járműadat-konverziós technológiáját építi be termékeibe a világ egyik vezető videótelematikai vállalata, a kínai Streamax. Az együttműködés újabb mérföldkő a magyar vállalat szoftverexport-stratégiájában egy olyan globális piacon, amelynek értéke a következő évtizedben megközelítheti a 200 milliárd dollárt.

A modern járművekben óránként keletkező adatmennyiség elérheti a több száz megabájtot, ami az önvezetést támogató rendszerek, funkciók révén radikálisan tovább nő. Az Inventure Automotive megoldásai széleskörű járműadatok gyártófüggetlen kinyerését és hasznosítását teszik lehetővé. A cég árbevételének kilencven százaléka jelenleg is exportból származik.

Magyar fejlesztésű járműadat-technológiát integrál termékeibe a világ egyik vezető videótelematikai vállalata, a Streamax. Az együttműködés eredményeként a kínai vállalat fokozatosan integrálja az Inventure Automotive járműadat-konverziós technológiáját saját videótelematikai eszközeibe. A megállapodás nemcsak jelentős nemzetközi üzleti siker, hanem jól mutatja azt is, hogyan válhat egy magyar hardverfejlesztő vállalat globális szinten is versenyképes szoftver- és szellemitulajdon-exportőrré.

A Streamax a videótelematikai és AI-alapú flottabiztonsági megoldások egyik meghatározó globális szereplője. A vállalat több mint 100 országban van jelen, technológiája több mint 5 millió haszongépjárműben működik, és világszerte több mint 1200 partnerrel dolgozik együtt.

A járművek nem ugyanazt a nyelvet beszélik

A modern járművek fedélzeti elektronikai rendszerei működésük során folyamatosan adatokat cserélnek. Bár a legtöbb jármű ugyanazt a CAN-busz kommunikációs infrastruktúrát használja, az egyes gyártók eltérő módon kódolják és továbbítják az adatokat.

Ez azt jelenti, hogy ugyanaz az információ – például a sebesség, az üzemanyagszint, a pillanatnyi fogyasztás, a megtett út vagy a sebességváltó állapota – gyártónként, sőt gyakran modellenként is eltérő formában jelenik meg.

Az Inventure Automotive által fejlesztett járműadat-konverziós technológia ezt a problémát oldja meg. A rendszer egyfajta digitális fordítóként működik, amely a különböző járműgyártók eltérő kommunikációs „nyelveit” egységes, feldolgozható formátumra alakítja. Ennek köszönhetően a telematikai és videótelematikai szolgáltatók gyorsabban, egyszerűbben és járművek szélesebb körében tudják elérni sztenderdizált formában azokat az adatokat, amelyekre szolgáltatásaik épülnek.

A vállalat adatbázisa már jelenleg is több mint 3000 járműtípus támogatását biztosítja, és ez a kör évente több száz új modellel bővül. Az Inventure különösen erős lefedettséggel rendelkezik a latin-amerikai régióban is, ami fontos versenyelőnyt jelent a cégnek a nemzetközi piacon.

A járművekből származó paraméterek ma már számos üzleti és közlekedési szolgáltatás alapját képezik: segítségükkel optimalizálható a flották működése, csökkenthető az üzemanyag-fogyasztás, javítható a közlekedésbiztonság, támogatható a prediktív karbantartás, valamint pontosabb biztosítási, logisztikai és fenntarthatósági döntések hozhatók.

Magyar hardvergyártóból globális szoftverexportőr

Az együttműködés jól illeszkedik az Inventure Automotive stratégiájába. A vállalat az elmúlt években innovatív járműelektronikai hardvermegoldásaival vált ismertté a nemzetközi telematikai piacon, ugyanakkor egyre nagyobb hangsúlyt helyez a saját fejlesztésű szellemi tulajdon és licencelhető szoftvertechnológiák fejlesztésére.

A hardverpiac alapvetően volumenalapú versenyt jelent, miközben a szoftveres és adatfeldolgozási megoldások jóval magasabb hozzáadott értéket képviselnek. Az Inventure mérnöki és járműinformatikai tapasztalata lehetővé tette, hogy a vállalat az értéklánc magasabb szintjére lépjen, és a fizikai eszközök mellett egyre nagyobb arányban licencelhető technológiákból teremtsen üzleti értéket.

„Az elmúlt években tudatosan építettük fel azt a magas szintű jármű-lefedettségét, amely ma már Európa, Amerika és Ázsia vezető telematikai szereplőinek igényeit is képes kiszolgálni. A Streamax együttműködés számunkra nem csupán egy üzleti siker, hanem erős referencia is a további építkezéshez a videotelematikai cégek irányába. Stratégiánk része, hogy a partnerekkel történő integrációk során hardveres kompetenciánkra építve egyre nagyobb arányban licencelhető szoftvertechnológiákból teremtsünk értéket ügyfeleink számára”

– hívta fel a figyelmet Nagy Zsolt, az Inventure Automotive vezérigazgatója.

A globális piac mérete a következő évtizedben elérheti a 200 milliárd dollárt

A járműipar digitalizációjával párhuzamosan az adatok a mobilitási ökoszisztéma egyik legfontosabb erőforrásává váltak. A modern járművek ma már nem csupán közlekedési eszközök, hanem folyamatosan adatokat termelő digitális platformok. Egy korszerű jármű működése során óránként akár több száz megbájtnyi adatot is generálhat, amelyek egyre több szolgáltatás – a flottamenedzsmenttől a biztonsági rendszereken át a prediktív karbantartásig – alapját jelentik.

Az Inventure szoftveres ambícióit a gyorsan bővülő nemzetközi piac is támogatja. A Fortune Business Insights előrejelzése szerint a globális járműtelematikai piac értéke a 2025-ös 93,64 milliárd dollárról 2034-re 198,76 milliárd dollárra nőhet, ami 8,7 százalékos éves átlagos növekedési ütemnek felel meg.

A piac növekedését elsősorban a flottamenedzsment, a videótelematika, a mesterséges intelligenciára épülő biztonsági rendszerek és a prediktív karbantartási megoldások terjedése hajtja. Ezeknek a szolgáltatásoknak az alapját minden esetben a megbízható járműadatok jelentik, amelyek eléréséhez és értelmezéséhez egyre nagyobb szükség van olyan technológiákra, mint amilyeneket az Inventure fejleszt.

A magyar vállalat korábban már több jelentős nemzetközi telematikai szereplő számára is licencelt hasonló technológiát. Az ügyfelek között megtalálhatók holland, litván és amerikai cégek is.

„A járműadatokhoz való gyártófüggetlen adathozzáférés a következő évek egyik kulcsfontosságú technológiai területe lesz a mobilitásban. Célunk, hogy az Inventure ebben a niche szegmensben meghatározó globális szereplővé váljon, és Magyarországról fejlesztett technológiákkal szolgálja ki a világ vezető telematikai vállalatait”

– tette hozzá Nagy Zsolt.

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

Mozgásban

Történelmi magyar siker – Molnár Martin pole-pozícióban a Hungaroringen

Élete első Hungaroringen zajló versenyhétvégéjén rögtön pole-pozíciót szerzett Molnár Martin a brit F3-ban (hivatalos nevén GB3), így ő kezdheti az élről a hétvége első, szombat délután rajtoló futamát. Ez Martin első pole-ja a sorozatban.

Két teljes napnyi gyakorlás után szombaton reggel 9 órától elkezdődött a brit Forma–3 hungaroringi fordulójának éles része, hiszen megrendezték a kétfordulós időmérőt. Molnár Martin a csütörtöki tesztnapot az összesített köridőtáblázat harmadik helyén zárta Deagen Fairclough és Nikita Bedrin mögött, majd pénteken, immár a hivatalos szabadedzéseken megismételte ugyanezt, hiszen az első három helyezett sorrendje az összesítésben nem változott, a magyar versenyző ugyanakkor jócskán faragott a különbségen a tavalyi bronzérmessel szemben.

Így érkeztünk el az időmérőhöz, amelynek első, 15 perces felvonása szokás szerint az első futam rajtsorrendjéről döntött. A gumimelegítő körök után pedig olyasmi történt, amiről minden magyar drukker álmodott: Martin 1:35,956-os körrel az élre repítette a 2-es rajtszámú Rodin-autót, megelőzve a körét előtte befejező, a hétvége eddigi két napját uraló Fairclough-t, majd az eddigi 5 futamból 3-at megnyerő Nikita Bedrin is csak a magyar versenyző mögé sorolt be.

Ezzel azonban nem volt vége, Fairclough a következő gyorskörében ugyanis 1:35,717-re javított, amivel átvette a vezetést, de Martin azonnal válaszolt és 1:35,605-tel visszaelőzte, míg Bedrin 1:35,907-tel már 3 tizedet kapott a 3. helyen. Ezt az időt pedig már minden igyekezete ellenére sem a Hitech, sem a VRD Racing pilótája nem tudta megdönteni, csak közelebb került hozzá. Előbbi végül 1:35,681-nél, utóbbi 1:35,712-nél állította meg a stoppert, így Martin 0,076 másodperces előnnyel szerezte meg a pole-t az első futamra, ami egyben az első pole-ja és az első magyar pilóta által elért rajtelsőség is a GB3-ban.

Harmadik hely a folytatásban

A második futam rajtsorrendjéről döntő második időmérőt Abbi Pulling, Martin egyik csapattársa kezdte a legjobban és 1:35,756-ot repesztett, de aztán jött Fairclough és 1:35,260-nal agyoncsapta a sorozat első női futamgyőztesének idejét. Martin első tempósabb köre még 1:38 fölötti volt, de aztán másodjára 1:35,380-at ért el, amivel 0,120 másodperces hátrányban besorolt Fairclough mögé a második helyre.

Ezzel azonban még nem volt vége, a magyar versenyző tovább gyorsult, egészen pontosan 1:34,918-ra, amivel simán átvette volna az első helyet, ha Fairclough nem javít pillanatokkal korábban 1:34,901-re. A pole sorsa azonban nem ezen múlt, jött ugyanis Bedrin és 1:34,601-gyel mindkettejüket átugorva megszerezte a pole-t a második futamra. Fairclough ugyan még 1:34,810-re javított, de ezzel csak közelebb tudott férkőzni a bajnoki éllovashoz. Martin a hajrában már nem javított, de így is a remek 3. rajthelyet szerezte meg a hétvége második, vasárnap reggeli futamára.

Martin nagyon élvezi a hazai pályát

“A szabadedzéseken is látszott, hogy edzésről-edzésre javultam, mindig tudtam gyorsulni, úgyhogy pozitívan vártam a ma reggeli időmérőt. Sikerült az első időmérő elején egy nagyon jó kört összeraknom, ami a leggyorsabb lett, szóval meglett az idei első pole pozíció, ennek nagyon örülök. A második időmérőn valahol még bent maradt két tized, azt meg kell találnunk, ott harmadik lettem.

Nagyon izgatott voltam, hogy végre magyar szurkolók előtt indulhatok. Már az időmérőn előtt is azt láttam, hogy nagyon sokan vannak kint és szurkolnak nekem. Nagyon jó érzés itt versenyezni, biztosan az egyik kedvenc pályám lesz.

Most ugyanaz a dolgom, mint az összes többi fordulón: igyekszem nem másképp hozzáállni a versenyekhez, hogy ne helyezzek magamra extra nyomást, a támogatásból pedig megpróbálok erőt meríteni. Egyelőre jól alakul a hétvégénk, bízom benne, hogy így is folytatódik “

– foglalta össze Molnár Martin a szombat reggeli időmérőket.

A további program

A szombati első versenyt 13.30-kor rendezik a Hungaroringen, vasárnap további két verseny futam a fiatal magyarra: 11.10-kor és 18.10-kor rajtol el a Brit F3-as mezőny Mogyoródon.

A versenyeket a helyszínen, valamint az RTL+ Premium felületén lehet élőben, magyar közvetítéssel követni.

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