Роботы позаимствовали у природы способы навигации, пишет Cell. Сообщается, что инженеры нашли самый естественный способ избавить беспилотную мобильную технику от GPS-зависимости — наделили машины способностью ориентироваться в пространстве так, как это делают насекомые, птицы, грызуны.
Например, биологи установили, что муравей во время передвижения подсчитывает сделанные шаги и при этом следит за положением солнца в небе. Так он определяет, насколько далеко ушел от дома. Робототехники реализовали этот же принцип с помощью алгоритма на нейроморфном чипе, то есть на миниатюрной искусственной модели мозга: система собирает данные с датчиков движения и одновременно «считывает» характеристики света и по ним определяет, где солнце, даже если оно скрыто за облаками.
Также широко известна способность перелетных птиц следить не только за солнцем, но и за звездами в ночном небе, и даже «ощущать» магнитное поле Земли. Роботов решили оснастить аналогичным встроенным компасом в виде квантового магнитометра и набора камер для навигации по изображению.
Наконец, крысы производят впечатление тем, как уверенно передвигаются в полной темноте по памяти: они создают в своем гиппокампе мысленную карту местности. Примечательно, что она не перегружена лишней информацией: на нее «нанесены» только ключевые ориентиры. И это тоже удалось скопировать.
До сих пор для роботов создавали детальную и очень «тяжеловесную» 3D-карту, в которой большинство подробностей на деле оказываются совершенно бесполезными. Теперь же в их память решили загружать только местоположение самых важных объектов. Это экономит огромное количество вычислительной мощности.
Как подчеркнули роботехники, в получившейся «природной» системе навигации главное преимущество — разнообразие способов: если камера не «видит», можно прибегнуть к магнитометру или чему-то еще.
Инженеры протестировали систему на 23 разных роботах, в том числе, дронах и беспилотных подводных аппаратах. Результаты испытаний оказались исключительно успешными: по сравнению с навигацией по спутникам — на 41% меньше ошибок в определении собственного местоположения, в несколько раз более быстрое восстановление после сбоя датчика, вдобавок на 40% меньше нагрузки на процессор и 33-58% экономии энергии. По опубликованным данным, квадрокоптер почти не сбивался с курса даже при 75-процентном затемнении камеры, в то время как со старой системой полностью «терялся» уже при 50-процентном.
Ранее Илон Маск заявил, что через 20 лет люди смогут загружать свое сознание в роботов.
