Дрона с мини-нейросетью научили возвращаться домой, как пчела

Для этого достаточно очень небольшого объема сети.

Исследователи из Делфтского технического университета в Нидерландах разработали навигационную систему Bee-Nav, предназначенную для дронов. В основе технологии лежит принцип, похожий на тот, которым пользуются медоносные пчелы при поиске дороги к улью.

Пчелы могут улетать от улья на 3 километра, а затем возвращаться домой. Мозг пчелы отличается очень маленькими габаритами, но навигации в пространстве это не особенно мешает; значит, заключили ученые, решение можно попытаться воссоздать с небольшим числом вычислительных ресурсов.

Перед полноценным полетом дрон совершает короткий «обучающий» вылет вокруг стартовой точки и делает панорамные снимки окрестностей. Затем компактная нейросеть учится по этим изображениям определять направление и примерное расстояние до точки возвращения.

Обычно автономные дроны используют GPS или метод SLAM, при котором робот одновременно строит карту окружающего пространства и определяет свое положение на ней. Дрон на базе Bee-Nav полагается на одометрию, не требующую больших вычислительных ресурсов.

В одном из экспериментов Bee-Nav успешно работала с нейросетью объемом всего 3.4 КБ. При испытаниях на голландском полигоне Unmanned Valley дрон смог пролететь более 600 метров и вернуться обратно, используя модель размером 42 КБ.

В крупных помещениях система справилась со всеми тестами. На открытом воздухе результаты оказались хуже, а при ветре успешность возвращения дрона снижалась примерно до 70%: системе было сложнее ориентироваться в пространстве, потому что дрон мотало в воздухе.

Ученые считают, что Bee-Nav может быть полезна там, где GPS недоступен: в теплицах, складах, ангарах, на промышленных площадках. Особенно перспективным направлением называют сельское хозяйство: маленькие дроны с Bee-Nav смогут обследовать растения в поисках вредителей. А там, может, дело дойдет и до опыления.