Mozgásban

A jövő drónjai kénytelenek lesznek a madaraktól tanulni

elte

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

Mozgásban

Okoszebrát adtak át az ország egyik legveszélyesebb gyalogátkelőhelyénél

okoszebrát

Idén tavasszal hirdette meg a Generali a Biztonságért Alapítvány és a Pearl Enterprises Kft. azt a versenyt, melynek során a voksolók egy ózdi és egy váci zebrát szavaztak meg az ország legveszélyesebb gyalogátkelőjének a 102 zebrát tartalmazó összesített listáról. A verseny nyereményeként a Generali és a Pearl Enterprises Kft. jóvoltából mindkét város gyalogátkelőhelye okoszebrává válik, az ózdi Munkás úton a mai napon került átadásra az új, 2,5 millió forint értékű SafeCross® okoszebra®.

Okoszebrával a közlekedésbiztonságért

A Generali a Biztonságért Alapítvány kiemelt céljai közt szerepel a közlekedés biztonságosabbá tétele, a balesetmegelőzés, a kerékpárosok és gyalogosok védelme. Ennek érdekében a SafeCross® okoszebra® fejlesztőjével karöltve országszerte telepítenek okoszebrákat, melyek növelik a biztonságos átkelések számát. Az okoszebra kialakítására önkormányzatok pályázhatnak, az Alapítvány a kivitelezési költségek 50%-át vállalja. A Generali 2018 óta több, mint 40 okoszebrát adott át országszerte, mintegy 65 millió forint értékben. Idén a mostanival együtt eddig 8 zebra készült el és az év végéig még további 7 zebrát adnak át, ezek között szerepel az ország másik legveszélyesebb, váci gyalogátkelőhelye is.

Ózd és Vác legveszélyesebb zebrája is okossá válik

A közlekedésbiztonság elősegítése érdekében idén tavasszal a Generali és a Pearl Enterprises Kft. közösségimédia-oldalon meghirdetett versenyt indított, melyben a lakosság véleményét kérve keresték az ország legveszélyesebb zebráját. A több, mint 200 ezer szavazatból a két legtöbb szavazatot az ózdi Munkás úti zebra (64 ezer szavazat), valamint a váci Vác-Alsóváros Földvári téri gyalogátkelő (51 ezer szavazat) kapta, így mindkét átkelőhely okossá válik.

Ózd számára nem ismeretlen az okoszebra, korábbi pályázatának keretében ugyanis a város már rendelkezik egy SafeCross® okoszebrával®, ami kapcsán mind a lakosoknak, mind pedig a városvezetésnek pozitív tapasztalatai vannak.

A verseny egyik nyertese, vagyis az ország egyik legveszélyesebb gyalogosátkelőjével rendelkező Ózd így immár a második okoszebráját avatta, ugyanis a mai napon ünnepélyes keretek között, Gallóné Korompai Ágnes, a Generali a Biztonságért Alapítvány képviselőjének, valamint Janiczak Dávid, Ózd polgármesterének részvételével átadásra került a zebra.

„A Bolyki főútról már ismerjük az okoszebrát és tapasztalhatjuk, hogy tényleg hatásos, rengeteget segít az autósok figyelmét felhívni az átkelésre, és ezáltal nagyobb biztonságban tudhatja magát a gyalogos, aki éppen átsétál. Éjjel és nappal is látható megoldást biztosít. Itt most nagyobb felületen, 4 sávon át húzódóan kerül megvalósításra az okoszebra, és bízom benne, hogy a megvalósítástól kezdve megszűnnek majd a balesetek. Figyelmet minden közlekedőnek!”

– mondta el Janiczak Dávid, Ózd polgármestere az átadáson.

„A Generali számára kiemelten fontos a közlekedésbiztonság növelése, hiszen évente közel 1000 embert gázolnak el gyalogátkelőkön, és támogatásunkkal még idén elkészül az 50. okoszebra is.  Örülök, hogy ennyi embert megmozgatott szűkebb környezetének biztonsága, és ilyen sokan szavaztak az ózdi gyalogátkelőre. Bízom benne, hogy ezzel sok ember életét sikerül nagyobb biztonságban tudni”

mondta Gallóné Korompai Ágnes a Generali alapítványának képviseletében.

Az ország másik legveszélyesebb zebrája, a váci Vác-Alsóváros Földvári téri gyalogátkelő is még az idén elkészül és átadásra kerül.

Mit tud az okoszebra?

A SafeCross® okoszebra® egy mozgásirány-érzékelő szenzorokkal, az út két szélén elhelyezett kamerákkal és útburkolatba helyezett aktív LED prizmákkal ellátott rendszer, mely segítségével biztonságosabbá válhatnak a jelzőlámpa nélküli gyalogátkelőhelyek. A LED fényforrások csak akkor villognak, ha a járókelő áthalad a zebrán vagy megközelíti azt, így figyelmeztetve az autósokat.

Sokan nem tudják, de az autóvezető látótere a sebesség növekedésével egyre szűkül: a sofőr még 50 km/órás sebességnél is a gyalogátkelő teljes szélességének csak 60%-át, a középső részét látja élesen. Az okoszebrák esetében a vezető látóterének fókuszában felvillanó LED-fények hívják fel a figyelmet a perifériás látómezőből lelépő gyalogosra. Statisztikák szerint az autóvezetők megállási hajlandósága nagyságrendekkel – mérések szerint 55%-ról 76%-ra – növekedik azoknál a gyalogátkelőhelyeknél, ahol már üzemelnek ilyen közlekedésbiztonsági rendszerek.

További információk az okoszebráról:

Generali a Biztonságért Alapítvány – Okos zebra a gyalogosokért

Tovább

Mozgásban

Fegyveres robotkutya: amikor a Black Mirror sorozat életre kel

robotkutya

A „négylábú” robotok az elmúlt évtized legérdekesebb fejlesztései a robotikában, és csak idő kérdése volt, hogy az egyébként is sokak számára ijesztőnek ható szerkezetekre valaki fegyvert szereljen.

Az amerikai Ghost Robotics épített egy Vision 60 nevű egységet, amire a Sword International egyedi fegyverét (SPUR – Special Purpose Unmanned Rifle) szerelték fel. A robotkutya hátára erősített modul hatótávolsága 1,2 kilométer, harmincszoros optikai nagyításra képes, és van hőkamerája is. A cégről tudni kell, hogy az amerikai hadseregnek készít eszközöket.

A fegyveres robotkutyát egy héten zajló konferencián mutatták meg, nem tudni, hogy így ebben a konstrukcióban a két cég árulni fogja-e szélesebb körben is a bizarr modellt.

Forrás: 24.hu

Tovább

Mozgásban

Életünkben először szállított drón tüdőt transzplantáció céljából

drón

A kanadai szakemberek még szeptemberben végeztek éles repülést egy pilóta nélküli drónnal, hogy azzal juttassák célba a donorszervet. A repülés és a műtét is sikeres volt.

Az elmúlt években többször is hallhattunk már arról, hogy a jövőben a drónok komoly segítséget jelenthet az egészségügy számára. 2018 decemberében például a világon először szállítottak le egy védőoltást egy kisbaba számára ezzel a módszerrel, egy hónappal korábban pedig az amerikai Maryland-i Egyetem szakemberei kísérletképpen utaztattak körbe egy emberi vesét a városon.

Ez utóbbi teszt azért is volt nagyon fontos, mert megmutatta, hogy a jövőben egy transzplantációnál már a drónokra lehet bízni egy ilyen feladatot, így a korábbinál sokkal gyorsabban és költséghatékonyabb módon végezhetik el ezt a műveletet.

A jelek szerint a módszer valóban működik, Kanadában ugyanis elvégezték a világ első olyan szervszállítását, amit valóban beültettek az orvosok egy betegbe. A CBC beszámolója szerint a Toronto Western kórháztól a Toronto General kórházig szállított a drón egy beültetésre váró tüdőt, ami alig 6 perc alatt ért célba.

A repülést még szeptember 25-én hajtották végre a pilóta nélküli eszközzel, ami hajnali 1 óra körül szállt le a céljánál. A beteg, aki a tüdőt kapta, a 63 éves mérnök, Alain Hodak volt. A beültetés jól sikerült.

A beszámoló szerint azért a Toronto General kórház volt a kísérlet helyszíne, mert 1983-ban itt hajtották végre először a világ első, sikeres féltüdő-transzplantációját, 1986-ban pedig az első teljes átültetést.

Forrás: HVG

Tovább
Hirdetés Hirdetés
Hirdetés Hirdetés

Friss