Drone capabile să detecteze voci sub dărâmături

Rapide, ușor de utilizat și echipate cu senzori la bord, dronele sunt din ce în ce mai utilizate în misiuni de căutare, explorare și salvare.

În Japonia, o echipă de cercetare a dezvoltat un sistem de inteligență artificială care poate localiza voci umane sub dărâmăturile unui cutremur prin filtrarea zgomotului generat de dronă.

În India, un roi de drone a fost programat să detecteze mai rapid potențialele zone de incendiu, reducând suprafața medie arsă cu 65 la suta.

Dronele pot survola zone geografice în timpul sau după dezastre naturale pentru a ajuta echipele de căutare, de exemplu, să localizeze persoanele aflate în dificultate sau să definească zonele prioritare de intervenție. Cu toate acestea, camerele lor de bord nu le permit să detecteze persoanele îngropate sub dărâmături după un cutremur. Chinthaka Premachandra, profesor de inteligență artificială, procesarea imaginilor și robotică la Institutul de Tehnologie Shibaura din Tokyo, a dorit, prin urmare, să dezvolte o tehnologie capabilă să audă vocile umane din drone pentru a ajuta la detectarea victimelor. Această tehnologie, spune el, „îmbunătățește eficiența identificării oamenilor în urma dezastrelor și, de asemenea, sporește considerabil capacitatea noastră de a izola și amplifica sunetele vitale din zgomotul irelevant”.

Inteligență artificială la bord pentru suprimarea zgomotului nedorit

Pentru a realiza acest lucru, echipa de cercetători pe care o conduce a dezvoltat o tehnologie de inteligență artificială capabilă să suprime, printre altele, zgomotul generat de dronă. O rețea generativă adversarială (GAN) formată din două rețele neuronale – generatorul și discriminatorul – este utilizată pentru a genera un pseudo-zgomot care imită zgomotul unei drone. Aceste rețele sunt antrenate simultan prin intermediul unui proces competitiv. Mai exact, generatorul, după ce a fost antrenat cu sunetul real al dronei, este utilizat pentru a crea un pseudo-zgomot. Acest zgomot generat este apoi sustras din sunetul captat de microfonul de bord al dronei, cu scopul de a elimina zgomotul din sunetul dronei. Vocile umane care ar fi prezente în înregistrările realizate de dronă, dar care nu sunt perceptibile, devin astfel audibile. În cele din urmă, scopul este ca generatorul să producă date atât de convingătoare încât discriminatorul să nu mai poată face diferența. Datorită acestui proces, generatorul antrenat este capabil să creeze sunete de dronă care imită cu fidelitate sunetele de dronă autentice.

Vezi si: Cele mai inedite tehnologii folosite anul acesta

Cu toate acestea, instruirea GAN trebuie efectuată pentru fiecare dronă în parte, astfel încât sunetul reprodus să fie cât mai aproape de cel real. Această sarcină poate fi îndeplinită eficient dacă instruirea este efectuată de computerul de bord al dronei. Pentru detectarea victimelor dezastrelor, cercetătorii intenționează să integreze un difuzor în dronă. „Acest difuzor de la bord va emite un sunet în direcția locului dezastrului, invitând victimele prezente să reacționeze. Detectarea victimelor se realizează prin excluderea sunetului emis de difuzorul de la bord din sunetul captat de microfonul de la bord, deoarece microfonul înregistrează și emisia difuzorului”, subliniază Chinthaka Premachandra.

Echipa de la Institutul de Tehnologie Shibaura din Tokyo nu este singura care analizează utilizarea dronelor în timpul dezastrelor naturale. În Bengalore, cercetătorii de la Indian Institute of Science au dezvoltat un algoritm care permite unui roi de drone să ia decizii autonome în funcție de potențiala răspândire și amploare a unui incendiu. Pe scurt, acesta este un sistem de explorare cooperativă. Folosind senzori termici, dronele pot detecta rapid localizarea incendiilor și pot înțelege limitele geografice ale acestora. În cadrul unui experiment, cercetătorii raportează că această abordare „reduce suprafața forestieră medie arsă cu 65% și durata misiunii cu 60% în comparație cu cel mai bun caz de abordare cu mai multe drone”. De fapt, informațiile colectate de anumite drone sunt utilizate pentru a comunica altor drone în ce direcție să continue operațiunile de detectare, iar sistemul este conceput astfel încât să nu existe redundanță în sarcinile atribuite fiecărei drone.