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学生们将用于水下航行器的AI软件用于查尔斯河的测试

人工智能 2019-09-10 09:11:51

每年查尔斯河的融化都是温暖天气的预兆。此后不久就是萌芽的树木,更长的日子和人字拖的回归。对于2.680级(无人驾驶船舶自主,传感和通信)的学生,新解冻的河流意味着是时候将数月的艰苦工作付诸实践。

像查尔斯这样的水生环境对机器人提出了挑战,因为通信能力非常有限。“在水下航海机器人技术中,人们对人工智能有着独特的需求 - 这一点至关重要,”麻省理工学院教授Henrik Schmidt说道,该课程的副指导员。“这就是我们在这堂课上所关注的内容。”

该课程在春季学期开设,围绕着查尔斯冰的存在而构建。虽然河流在2月份到3月份被厚厚的冰层所覆盖,但学生们将学习为特定任务编写和编程远程驾驶的海上飞行器。学生使用MOOS-IvP进行编程,这是一种广泛用于工业和海军应用的自治软件。

“他们没有使用玩具,”施密特的联合教练,研究科学家迈克尔本杰明说。“我们认为他们学习如何扩展软件非常重要 - 编写自己的传感器处理模型和AI行为。然后我们将它们放在查尔斯身上。“

当学生学习基本的编程和软件技能时,他们也会对海洋工程有更深入的了解。“我看待它的方式,我们正试图克隆海洋学家并让我们了解海洋如何在机器人中工作,”施密特补充道。这意味着学生将学习海洋环境的细节 - 研究海洋学或水下声学等主题。

学生们将在学期结束时为查尔斯河上的几项任务制定代码。这些任务包括在水中查找危险物体,接收沿河的模拟温度和声学数据,以及与其他车辆通信。

“我们学到了很多关于这些机器人的应用以及开发海洋环境所面临的一些挑战,”去年春天参加该课程的Alicia Cabrera-Mino '17说道。

增加具有人工智能的机器人海洋车辆在许多领域中是有用的。它可以帮助研究人员收集海洋温度变化的数据,为扭转全球变暖的策略提供信息,遍历尚未探索的95%的海洋,绘制海床图,以及进一步了解海洋学。

根据美国海军前航海家研究生格雷戈里·纳尼格(Gregory Nannig)的说法,为海上交通工具增加人工智能能力也可以帮助避免航行事故。“我认为它可以真正实现更好的决策,”Nannig解释说。“就像雷达的出现或从天体导航到GPS一样,我们现在拥有的人工智能系统可以监控人类无法做到的事情。”

2.680的学生使用他们新获得的编码技能来构建这样的系统。春天来了,他们花了几个月的时间研究软件并更好地了解海洋环境,他们进入麻省理工学院帆船馆准备在最近融化的查尔斯河上测试他们的人工智能编码技能。

随着海洋车辆沿着查尔斯滑行,执行基于编码学生的任务已经花费了一个学期完美的部分,这种情绪往往是令人振奋的。“当我们看到他们创造了一些人工智能时,我已经让学生产生了很大的情感,”本杰明回忆说。“我看到人们从码头打电话给他们的父母。”

为了使这种人工智能在水中有效,学生需要将软件技能与海洋工程专业知识相结合。施密特和本杰明的结构为2.680,以确保学生掌握机器人船舶自主的这两个支柱的工作知识。

通过将这两个研究领域结合在自己的研究中,施密特和本杰明希望能够创造出人类根本无法进入的水下机器人。“如果我们可以用机器人巧妙地做到这一点,那么有很多应用可以更好地理解和探索我们的海洋,”本杰明补充道。

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