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 Mercedes Forma–1-es csapatánál gyakornok a Széchenyi István Egyetemen végzett fiatal szakember

Horváth Hanna a győri Széchenyi István Egyetemen szerzett járműmérnöki alapdiplomát, aerodinamikai mesterképzését pedig a hollandiai Delfti Műszaki Egyetemen végzi. A fiatal szakember kamaszévei óta a Forma–1 világában szeretett volna dolgozni, álma pedig valósággá vált: az egykori győri hallgató ma már a nyolcszoros világbajnok Mercedes csapatának gyakornoka.

A Széchenyi István Egyetem fontos szerepet tölt be a járműipar fejlesztésében. Küldetése, hogy naprakész tudással rendelkező szakembereket képezzen, akik a nemzetközi színtéren is megállják a helyüket. Az intézmény hallgatói közül többen helyezkedtek el a motorsport élvonalában: van, aki a rali világában dolgozik, többen pedig a Forma–1-ben találták meg a helyüket. Közéjük tartozik a győri intézményben járműmérnöki alapszakon végzett Horváth Hanna is, aki a Mercedesnél dolgozik gyakornokként.

A szakember 2022-ben végzett az Audi Hungaria Járműmérnöki Karon, s alapképzése alatt végig a Formula Student-versenysorozatban szereplő Arrabona Racing Team (ART) tagja volt.

„Már a középiskola alatt is a Széchenyi-egyetemen terveztem továbbtanulni, mert azt láttam, hogy az intézmény a jövőt építi, modern tanmenettel, korszerű campussal és jó lehetőségekkel rendelkezik. Az első évemben kerültem be az ART tagjai közé, négy évig vettem részt a fejlesztői munkában, ami rendkívül sok gyakorlati tapasztalatot adott”

– fogalmazott. Megjegyezte: mindig is az aerodinamika érdekelte a legjobban, Magyarországon viszont kevés erre specializálódó képzés érhető el, ezt a hiányosságot azonban a hallgatói csapat ezirányú részlegében végzett tevékenységével tudta kompenzálni.

Horváth Hanna diplomaszerzése után dolgozott a Jaguar Land Rovernél, valamint egy űrtechnológiai posztgraduális képzést is elvégzett. Ezt követően jutott be a hollandiai Delfti Műszaki Egyetem repülőgépipari mesterképzésének areodinamikai specializációjára, jelenleg gyakorlati évét tölti.

„Már középiskolásként is a Forma–1 világában szerettem volna dolgozni, ezért nagyon boldog voltam, amikor felvételt nyertem a Mercedes-AMG Petronas csapatához gyakornokként. Most tartok az egyéves megbízatás felénél. Az aerodinamikai csapathoz tartozom, ami a legnagyobb létszámmal működő mérnöki terület”

– mondta el. A fiatal szakember jelenleg az istálló otthonának számító angliai Brackley-ben dolgozik a Mercedes kísérleti aerodinamikai kutató-fejlesztő részlegén.

„A csoportom főként a különböző méréstechnikai részletekkel foglalkozik: szélcsatorna-fejlesztéssel, az ahhoz kapcsolódó korrelációk javításával. Az autó orrán lévő Pitot-cső kalibrálását például teljes egészében rám bízták, ez az én felelősségem volt. Nagyon érdekes munkát végzünk, például a különböző mérési folyamatok támogatására robotokat is alkalmazunk a pontosság növelése és a mérési hibák csökkentése érdekében. Élvezem, hogy gyorsan pörögnek a projektek, változatosak a feladatok, és sok olyan problémát kell megoldani, amihez szükségesek például a kódolási ismeretek is”

– részletezte. Hozzáfűzte: izgalmasnak tartja, hogy gyors visszacsatolást kap a munkájáról, hiszen a tesztek és futamok során azonnal látszódik egy-egy fejlesztés eredménye.

Az egykori győri hallgató elárulta, a Mercedesnél rendszeresen vannak vezetői tájékoztatók és megbeszélések, amelyeken bárki felteheti kérdéseit a menedzsmentnek, sőt akár a pilótáknak is.

„Volt már szerencsém találkozni Kimi Antonellivel és George Russell-lel, de Toto Wolff csapatfőnök is ugyanabba az edzőterembe, ugyanabba az étkezőbe jár, mint mindenki más. Családias a közeg, a kollégák kedvesen viszonyulnak egymáshoz, miközben a lehető legmagasabb színvonalon képviselik a szakterületüket”

– hangsúlyozta.

Horváth Hanna kiemelte: jelenlegi karrierjéhez rengeteget tett hozzá az a tudás, amit a Széchenyi István Egyetemen szerzett.

„Az ART-vel szerencsés helyzetben voltunk a többi magyar és nemzetközi csapathoz képest is, mert nagy, elkülönített műhelyben dolgozhattunk a fejlesztéseinken. Nemcsak infrastrukturálisan, hanem szakmailag is támogató közegben működhettünk, segítőkész közösség és biztos partneri hálózat vett körbe bennünket”

– szögezte le. A jelenlegi hallgatóknak azt tanácsolja, tartsanak ki céljaik mellett, bízzanak saját képességeikben, s folyamatosan fejlesszék magukat.

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

Mozgásban

Sivatagi misszió és önzetlen segítség: A St. Hubertus gyógynövénylikőr támogatásával vág neki Afrikának a Heves vármegyei csapat

Január 23-án elstartolt a világ egyik legnagyobb amatőr tereprallyja, a Budapest-Bamako Rally.

Az idei embert próbáló távnak egy Heves vármegyei különítmény, „A szabadság vándorai” csapata is nekivágott. Azonban számukra a kalandokkal teli utazás nem csupán a technikai sportról és a kilométerek leküzdéséről szól: a csapat a St. Hubertus gyógynövénylikőr támogatásával, jelentős adománnyal és humanitárius céllal indul útnak Sierra Leone fővárosa, Freetown felé.

A Budapest-Bamako Rally idei útvonala rendkívüli kihívások elé állítja a résztvevőket. A bélapátfalvai Berecz Adrián, Berecz Patrik, Farkas László, valamint a mikófalvi Kovács Péter egy alaposan felkészített, közel háromtonnás Volvo terepjáróval vágnak neki az 5000 kilométeres afrikai szakasznak. Az útvonal az Atlasz-hegységen, Mauritánia dűnéin és Szenegál szavannáin halad keresztül. A szervezői tájékoztatás szerint a résztvevőknek számolniuk kell szigorú katonai ellenőrzőpontokon való átkeléssel, nehezen járható patakvölgyekkel és szélsőséges éjszakai időjárási körülményekkel. A csapat a biztonsági kockázatok minimalizálása érdekében – a vallási érzékenységre való tekintettel – módosította a jármű oldalán helyet kapó támogatói megjelenéseket is, megelőzve az esetleges atrocitásokat a muszlim többségű országokban.

Bár a csapat számára a kalandvágy az elsődleges hajtóerő, útjuk valódi célját a jótékonyság adja, így autójuk rakterében a pótkerék és a szerszámok mellett a legfontosabb helyet az adományok foglalják el. Az indulást megelőző adománygyűjtő akció során ruhákat, játékokat és írószereket gyűjtöttek, amit a tagok személyesen juttatnak el a rászoruló afrikai családoknak, amit a rally hivatalos humanitárius projektjeinek már korábban átutalt jelentős pénzügyi támogatás egészít ki. A csapat elszántsága és szolidaritása ráadásul akkor sem törne meg, ha az autó cserben hagyná őket: hitvallásuk szerint akár stoppal is eljutnak a célállomásig, hogy a segítség mindenképpen célba érjen.

A St. Hubertus büszke arra, hogy egy ilyen nemes célú és bátor kezdeményezés mellé állhatott. A márka szellemisége és a csapat céljai közösek: mindkettő a barátság erejére és a közös élményekre épít. A versenyzők számára ez az út sokkal több, mint egy verseny: az együtt leküzdött kihívásokról, a sivatagi nehézségek közepette tanúsított baráti kitartásról és egy olyan inspiráló teljesítményről szól, amely példása mutatja be az összetartozás erejét. A St. Hubertus hisz abban, hogy a legemlékezetesebb kalandok a valódi baráti közösségekben születnek, legyen szó a felkészülés hónapjairól vagy a Szahara dűnéiről. A támogatás így nem csupán az úthoz szükséges eszközöket biztosítja, hanem jelzi a St. Hubertus elkötelezettségét az emberi teljesítmény és a segítő szándék mellett.

A csapat kalandjait és a humanitárius segély útját a következő hetekben folyamatosan nyomon követhetik a St.Hubertus hivatalos social média csatornáján.

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

Mozgásban

A gumi defekt javítás mennyi időt vesz igénybe

Fiatal üzletember defektes autóval az Erzsébet hídon, Budapest

Egy defekt mindig váratlanul történik, és az első kérdés szinte minden autós fejében ugyanaz: mennyi idő alatt lehet újra biztonságosan továbbhaladni. A válasz több tényezőtől függ, de megfelelő körülmények között a javítás általában gyorsabban megoldható, mint azt sokan gondolják.

Mitől függ a javítás időtartama

A defekt javítás ideje elsősorban a sérülés típusától függ. Egy futófelületen keletkezett szúrás javítása általában egyszerűbb és gyorsabb, míg az oldalfalsérülés gyakran már nem javítható, ilyenkor csere szükséges. Szintén befolyásolja az időt az abroncs mérete, a felni típusa, valamint az, hogy a kerék könnyen hozzáférhető-e az adott járművön.

Átlagos javítási idő

Egy hagyományos, javítható defekt esetén a teljes folyamat jellemzően 20–40 percet vesz igénybe. Ebbe beletartozik a kerék leszerelése, az abroncs szétszerelése, a sérülés javítása, a centrírozás és a visszaszerelés is. Ha csere szükséges, az időtartam általában hasonló, feltéve hogy a megfelelő méretű gumi rendelkezésre áll.

Helyszíni javítás mobil gumiszervizzel

Mobil gumiszerviz esetén a javítás a jármű helyszínén történik, így nincs szükség autómentésre vagy szervizbe szállításra. Ez önmagában jelentős időmegtakarítást jelent. A teljes beavatkozás így sok esetben kevesebb idő alatt lezajlik, mintha az autót el kellene juttatni egy műhelybe.

Mikor tart tovább a javítás

A javítás ideje megnőhet, ha a felni is sérült, ha több abroncs érintett, vagy ha a defekt olyan helyen keletkezett, amely nem javítható szabványos módszerekkel. Szintén hosszabb lehet a folyamat speciális járművek, nagyobb felnik vagy alacsony profilú gumiabroncsok esetén.

Miért fontos a gyors beavatkozás

A sérült abronccsal történő továbbhaladás nemcsak a gumi, hanem a felni és a futómű károsodásához is vezethet. A gyors javítás nemcsak időt, hanem későbbi költségeket is megtakaríthat. Emellett közlekedésbiztonsági szempontból is kiemelten fontos, hogy az autó mielőbb megfelelő állapotba kerüljön.

Defekt javítás vagy csere

Nem minden defekt javítható. Ha az oldalfal sérült, ha a szúrás túl nagy, vagy ha az abroncs már korábban is többször volt javítva, akkor a csere a biztonságos megoldás. A döntést minden esetben szakembernek kell meghoznia a gumi állapotának felmérése után.

Ha gyorsan keresel defektjavítót Budapest és környékén

Ha gyorsan keresel SOS defektjavítót Budapest és környékén, a gumi defekt javítása megfelelő körülmények között jellemzően 20–40 perc alatt elvégezhető. Helyszíni mobil gumiszervizzel ez az idő tovább csökkenthető, mivel elmarad a szállítás és a várakozás. A Spirit Mobilgumis és Mobilgumiszerviz az egyik leggyorsabb megoldást kínálja ilyen helyzetekben, hiszen a javítás közvetlenül a helyszínen történik. A pontos idő mindig a sérülés típusától és a jármű adottságaitól függ, de a legtöbb esetben a probléma gyorsan, biztonságosan és tartós megoldással kezelhető.

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