Glideren svæver selvstændigt i marken. Kredit:Gautam Reddy og Jerome Wong-Ng
Forskere har skabt et selvflyvende svævefly, der bruger maskinlæring til at navigere i stigende luftstrømme, i et eksperiment, der kunne hjælpe vores forståelse af, hvordan fugle vandrer.
Stigende fugle kører varme luftpassager kendt som termiske for at flyve og få højde uden at skulle klappe med deres vinger, selvom ingen ved præcis, hvordan de gør det.
For at få indsigt i hvilke signaler fugle instinktivt bruger til at fange en opdatering, forskere fra University of California San Diego udstyrede et pilotløst svævefly med en kørecomputer, der tillod det at ændre retning på grundlag af realtidsmålinger.
For at hjælpe med at navigere i det stadigt skiftende miljø, de brugte maskinlæring - svæveflyet, som har et vingefang på to meter (seks fod), i virkeligheden lærer sig selv at flyve ved at evaluere hver variation i luftstrømme og modtage en belønning for hver "korrekt" beslutning, der resulterede i øget højde.
I en undersøgelse offentliggjort onsdag i tidsskriftet Natur , holdet rapporterede, at efter bare 15 timers testflyvninger, svæveflyet havde "lært", hvordan man optimerer sin position og udviklede en strategi for at fange de varme opstrøg.
"Vi finder det meget imponerende, da svæveflyet ikke havde nogen forudgående viden om atmosfærisk fysik eller aerodynamik, "Massimo Vergassola, hovedstudieforfatter, fortalte AFP.
Grafisk viser:(a) En bane for svæveflyet, der skyder i vejret i Poway, Californien; (b) en tegneserie af svæveflyet, der viser de lodrette vindstrømme og drejningsmoment, som svæveflyet oplever c) den lodrette komponent i vindhastigheden (blå) og de lodrette vindaccelerationer (rød), som svæveflyet oplever under en typisk flyvesession d) svæveflyets bankvinkel under den samme flyvesession som (c) og det tilsvarende drejningsmoment, som svæveflyet oplever. Kredit:Gautam Reddy
Mens flere andre undersøgelser har vist, hvor hurtigt maskiner kan lære strategier eller danne algoritmer til at løse komplekse problemer, termiske opdateringer ændres næsten konstant, gør svæveflyvernes opgave ekstra beskattende.
Ved at studere, hvordan svæveflyet lærte at reagere på fysisk stimulus under flyvning, Vergassola og hans kolleger mener, at fugle også kan tage visse fysiske og visuelle spor for at hjælpe dem med at bestige termik, at spare vital energi, der er nødvendig for lange migrationer.
Nærbillede af en af svæveflyene, jordet, bruges i forskningen. Kredit:Gautam Reddy
Arter som bar-tailed godwit og shorebird, der kan flyve opad af 11, 500 kilometer (7, 145 miles) uden at stoppe, ville ikke være i stand til at gøre det uden disse færdigheder.
"(Svævefly) strategien viser ganske god ydeevne i stadigt skiftende luftmiljøer, "Sagde Vergassola.
Fugl og svævefly i tandemflyvning. Kredit:Phil Richardson, © Woods Hole Oceanographic Institution
"Vi mener, at skyhøje fugle i virkeligheden kunne udføre mere komplekse planlægningsberegninger eller bruge yderligere navigationstegn, såsom skyer. "
© 2018 AFP