Forscher haben ein System für Drohnen entwickelt, das Waldwege selbstständig erkennen und anspruchsvolles Gelände autonom durchfliegen kann. Diese künstliche Intelligenz ist ein weiterer Meilenstein in der Entwicklung der autonomen Flugrobotik und dürfte insbesondere die Arbeit von Rettungskräften deutlich erleichtern.
Jedes Jahr verlaufen sich tausende Wanderer und Touristen in den Wäldern und Bergen der Schweiz. Dann sind Rettungskräfte gefragt, die die Menschen einerseits schnell und andererseits möglichst gefahrlos finden und auf den rechten Weg zurückbringen müssen. Nun haben Forscher der Universität Zürich, der Universität der italienischen Schweiz sowie der Fachhochschule Südschweiz ein spezielles Kamerasystem für Drohnen entwickelt, das Waldwege selbstständig erkennen und den jeweiligen Pfaden selbstständig folgen kann. Das Forschungsergebnis ist ein Meilenstein im Gebiet der künstlichen Intelligenz und der Robotik. Künftig könnten Rettungskräfte derartige Drohnen-Systeme nutzen, um vermisste Personen schnell und gefahrlos finden zu können.
Das autonome Fliegen innerhalb von komplexen Umgebungen ist eine Herausforderung für Wissenschaftler und Ingenieure. Flugroboter wie Drohnen müssen ihre Umgebung nicht nur selbstständig erkennen, sondern im Rahmen einer autonomen Steuerung auch mit entsprechenden Ausweichmanövern reagieren. „Deshalb brauchen Roboter ein leistungsfähiges Gehirn, um die komplexe Welt, die sie umgibt, zu verstehen“, sagt Prof. Davide Scaramuzza von der Universität Zürich. Erkennt das System neben den Wanderwegen auch Objekte wie Bäume oder Menschen, spricht man auch von einem Anti-Kollisionssystem, wie es jüngst Intel und Yuneec auf der CES 2016 vorstellten.
Lernfähige Drohne ist treffsicherer als Menschen
Ähnlich wie die meisten Anti-Kollisionssysteme für unbemannte Flugobjekte arbeitet auch die Wegerkennung der Züricher Universität mit Hilfe von zwei kleinen Kameras. Der Unterschied zu anderen Systemen besteht vor allen Dingen in der künstlichen Intelligenz, mit deren Hilfe die Drohne in der Lage ist, Wanderwege anhand von Erfahrungswerten zu erkennen. Um genügend Daten für das Algorithmus-Training zu sammeln, wanderten die Forscher mehrere Stunden auf verschiedenen Wanderwegen in den Schweizer Alpen. Dabei zeichnete man mit am Helm befestigten Kameras mehr als zwanzigtausend Bilder von Wanderwegen auf. Anschließend wurde das neuronale Netzwerk auf einem unbekannten Pfad getestet. In rund 85 Prozent aller Fälle konnte das System die korrekte Richtung des Pfades erkennen. Zum Vergleich: Menschen lagen bei der identischen Fragestellung in 82 Prozent aller Fälle richtig.
Serienreif ist das System natürlich noch nicht. Die Forscher betonen, dass noch viel Arbeit notwendig ist, um Drohnen auf Basis einer künstlichen Intelligenz autonom durch Waldwege fliegen zu lassen. Dennoch: „Eines Tages werden Roboter mit menschlichen Rettungskräften zusammenarbeiten, um unser Leben sicherer zu machen“, verspricht Prof. Davide Scaramuzza von der Universität Zürich.
