• <menu id="ky0eq"><strong id="ky0eq"></strong></menu>
    <menu id="ky0eq"><strong id="ky0eq"></strong></menu>
    <dd id="ky0eq"></dd>
  • <menu id="ky0eq"><menu id="ky0eq"></menu></menu>
  • <menu id="ky0eq"></menu>
  • 人工智能在蒼蠅眼的幫助下監測無人機:新的仿生算法從噪聲中提取信號

      2018年12月,由于有報道稱附近有無人機飛行,數千名度假旅客被困在倫敦蓋特威克機場。導致這個歐洲非常繁忙的機場關閉了兩天,造成重大延誤,并使航空公司損失了數百萬美元。商業空域中未經授權的無人機在美國和世界各地都造成了類似的事件。為了阻止它們,研究人員現在正在開發一種監測系統,該系統的靈感來自一種不同類型的空中物體:一只活的蒼蠅。研究人員在《美國聲學學會雜志》上發表的一篇新論文中寫道,這項工作的應用可能遠遠超出無人機探測。通過閱讀原文可參閱論文“Acoustic detection of unmanned aerial vehicles using biologically inspired vision processing”-基于生物視覺處理的無人機聲探測。

      “這太棒了,”法國艾克斯-馬賽大學運動科學研究所和法國國家科學研究中心的研究員Frank Ruffier說,“這項基礎研究正在解決計算機科學中的一個真正問題。”

      昆蟲的復眼,例如這種模仿大黃蜂的食蚜蠅,擅長區分信號和噪音。圖片來源:mikroman6/Getty Images 該解決方案對克服探測無人機的固有困難具有重要意義。隨著這些遙控飛行器變得越來越便宜,越來越容易使用,許多專家擔心它們會變得越來越具有破壞性。美國政府問責辦公室科學、技術評估和分析團隊聯合主任Brian Bothwell說,它們的流行引發了各種問題。“無人機可以由粗心者和罪犯操作,”他指出。粗心的無人機飛行員可能會在不經意間造成事故;犯罪分子可以利用這些設備跨境走私毒品或將違禁品扔進監獄。“監測它們很重要,”Bothwell說。

      但這樣的監測絕非易事。目前的系統依賴于視覺、聽覺或紅外傳感器,但這些技術通常在能見度低、噪音大或干擾信號強的條件下難以實現。解決這個問題需要計算機程序員所說的“顯著性監測”,它本質上意味著區分信號和噪聲。

      現在,在大自然的幫助下,南澳大利亞大學(University of South Australia)的一組科學家和工程師,MiSpar國防系統公司和澳大利亞佛林德斯(Flinders University)可能已經找到了解決方案。在他們的新論文中,他們展示了一種算法,該算法是通過對食蚜蠅(hoverfly)的視覺系統進行逆向工程而設計的。食蚜蠅是一個主要由黑色和黃色條紋昆蟲組成的家族,以其在花朵周圍盤旋的習慣而聞名。拍蒼蠅的人都知道,許多嗡嗡作響的害蟲有著令人難以置信的敏銳視力和快速反應時間。這種能力來源于它們的復眼,它能同時接收大量信息,也來源于處理這些信息的神經元,這些神經元非常擅長將相關信號與無意義的噪音分離開來。許多動物的視覺系統都能有效地屏蔽噪音,但蒼蠅的簡單大腦以及由此產生的對它們進行研究的便利性,使其成為計算機科學家特別有用的模型。

      在這項研究中,研究人員研究了蒼蠅的視覺系統,開發了一種使用類似機制來清除噪聲數據的工具。然后可以將過濾后的信息輸入到用于無人機監測的人工智能算法中。在他們的新論文中,科學家們證明,這種組合可以比單獨的傳統AI探測到能遠上50%的無人機。新的研究論文只是對飛行視覺算法過濾能力的概念證明,但團隊成員已經建立了一個原型并正在努力實現商業化。他們的努力展示了仿生設計如何改進被動監測系統。

      亞利桑那州立大學(Arizona State University)仿生中心研究副主任Ted Pavlic沒有參與這項新研究,他說:“這篇論文是一個很好的例子,說明我們在信息處理方面可以從大自然中能夠學到多少東西。”。

      為了從蒼蠅身上收集信息,研究小組花了十多年時間仔細研究了蒼蠅眼睛的神經通路,并測量了它們對光的電反應。從昆蟲巨大的復眼中的光電傳感器開始,工程師們追蹤了穿過神經元各層并進入大腦的電路。然后,他們利用這些信息構建了一種算法,可以感知并增強數據的重要部分。

      但是,研究人員沒有簡單地將視覺數據輸入算法,而是將無人機飛行時在室外環境中記錄的聲學數據所產生的聲音的視覺表現譜圖輸入算法。該算法能夠查看這些曲線圖,并提高與無人機發射頻率對應的重要“信號”峰值。同時,它能夠減少非無人機產生的背景噪音。

      西北大學(Northwestern University)的計算機科學家Emma Alexander沒有參與這項研究,她說:“這真的很好,因為這是一個清理步驟,你基本上可以將其添加到任何機器學習管道中,并期望從中受益。”。

      事實上,研究人員表示,他們確實希望在各種應用中使用他們的仿生算法,在這些應用中,人工智能必須處理來自現實世界的信息,同時處理復雜和混亂的情況。“我們已經建立了一個系統,可以自動適應不同的環境,增強人們感興趣的東西,”該研究的合著者、弗林德斯大學的生物工程師Russell Brinkworth說。

      例如,構建任何基于人工智能的傳感系統所面臨的主要挑戰之一,就是讓它在不斷變化的環境中工作。他解釋說:“在傳統的人工智能中,你不能只是給它看一張汽車的圖片。你必須在任何可能的情況下給它看一輛汽車。”。“但是如果光線改變或者有陰影,人工智能會說它以前從未見過。”這是設計能夠可靠地適應不斷變化的光線和其他換檔條件的自動駕駛汽車的一大障礙。然而,在以蒼蠅為靈感的系統中,這種過濾是自動進行的。

      Brinkworth說:“人工智能在封閉的環境中并受到控制時效果最好。”。“但另一方面,生物學在任何地方都起作用。如果它不在任何地方起作用,它就會死亡。”

    又黄又爽又色的网站,永久三级网站在线观看,污污网站无遮挡在线大尺度
  • <menu id="ky0eq"><strong id="ky0eq"></strong></menu>
    <menu id="ky0eq"><strong id="ky0eq"></strong></menu>
    <dd id="ky0eq"></dd>
  • <menu id="ky0eq"><menu id="ky0eq"></menu></menu>
  • <menu id="ky0eq"></menu>