Беспилотники ищут китов

Кашалоты, эти крупнейшие зубатые киты, как и многие млекопитающие, общаются с помощью звуков. Чтобы расшифровать их язык, ученые намерены собрать до миллиарда качественных аудиозаписей, сделанных в океане при хорошо известных условиях. Но найти китов, тем более заранее знать, где они всплывут, очень сложно. Как же найти места, где следует устанавливать гидрофоны, и оказаться в нужный момент рядом с китом, чтобы снять его на видео?

Группа проекта под руководством профессора информатики Гарвардской школы инженерных и прикладных наук Стефани Гил (Stephanie Gil) предложила применить ИИ, чтобы искать китов с помощью автономных беспилотников и предсказывать, где и когда они всплывут. В принципе это похоже на приложения для поездок на такси, которые вычисляют путь автомобиля и местоположение потенциальных пассажиров.

Для обучения ИИ инженеры использовали данные различных подводных датчиков, а также информацию воздушных дронов, которые обнаруживают УКВ-радиосигналы китовых меток и направление на них. Ученые также учли информацию, полученную в предыдущих исследованиях, о поведении кашалотов при движении на поверхности и при погружении. ИИ следит за китом в режиме реального времени, чтобы выдать беспилотнику наиболее точный маршрут для встречи с ним у поверхности океана, а алгоритм принятия решений максимизирует число сближений с ним.

Ученые протестировали свою систему на море. Для этого они сначала использовали скоростной катер с УКВ-меткой. Такой «искусственный кит» имитировал пять типов движений кашалотов. Опытная вероятность сближения с ним беспилотника на расстояние в 500 метров составила 81%. Затем исследователи тестировали поиск только по акустическому пеленгу трех кашалотов без УКВ-меток.

В этом случае для 1000 метров вероятность равнялась 69%.

Авторы исследования отмечают, что их метод также можно использовать, чтобы избежать столкновения морских судов с китами. Очевидно, что систему двойного назначения, объединяющую ИИ, коротковолновые радиометки и беспроводное зондирование сетью сонаров, можно применять для поиска беспилотниками самых разных объектов в воде и контакта с ними. И не только в воде (Science Robotics).