El dron con IA vence a los corredores de drones profesionales en su propio juego
Los corredores de drones profesionales son los últimos en sufrir la ignominia de ser burlados por la inteligencia artificial después de que los cuadricópteros impulsados por esta tecnología los derrotaran en su propio juego.
Al usar auriculares con vista en primera persona conectados a una cámara en su dron, los corredores campeones tuvieron grandes dificultades para seguir el ritmo de la máquina voladora de IA, llamada Swift.
Desarrollado por investigadores de la Universidad de Zurich en Suiza, Swift logró 15 victorias en 25 carreras contra algunos de los mejores pilotos de drones del mundo.
Al mostrarle a los humanos cómo se hace, Swift también registró la vuelta más rápida mientras sorteaba obstáculos a velocidades de hasta 100 km/h (62 mph). "Todo esto depende únicamente de una computadora a bordo, una sola cámara y un sensor inercial", dijo el equipo en un video (arriba) compartido el jueves.
"Los deportes físicos son más desafiantes para la IA porque son menos predecibles que los juegos de mesa o los videojuegos", dijo Davide Scaramuzza, jefe del Grupo de Robótica y Percepción de la Universidad de Zurich. "No tenemos un conocimiento perfecto de los modelos de drones y del entorno, por lo que la IA necesita aprenderlos interactuando con el mundo físico".
El equipo observó que hasta hace poco, los drones autónomos tardaban el doble que los pilotados por humanos en navegar en una pista de carreras, a menos que estuvieran conectados a un sistema externo de seguimiento de posición para crear una trayectoria de vuelo más precisa.
Pero Swift está en una liga propia, reaccionando en tiempo real a los datos recopilados por una cámara a bordo similar a la que utilizan los corredores humanos.
"Su unidad de medición inercial integrada mide la aceleración y la velocidad, mientras que una red neuronal artificial utiliza los datos de la cámara para localizar el dron en el espacio y detectar las puertas a lo largo de la pista", explica el equipo en su sitio web. "Esta información se envía a una unidad de control, también basada en una red neuronal profunda, que elige la mejor acción para terminar el circuito lo más rápido posible".
El entrenamiento de Swift comenzó en un entorno simulado para evitar la destrucción de numerosos drones. Una vez que el software fue lo suficientemente bueno, se perfeccionó mediante vuelos utilizando una máquina real.
Cuando estuvo listo, enfrentó sus habilidades a Alex Vanover, el campeón de la Drone Racing League de 2019; Thomas Bitmatta, campeón de MultiGP Drone Racing 2019; y el tres veces campeón suizo Marvin Schaepper.
La pista de carreras cubría un área de 25 por 25 metros, con siete puertas cuadradas que debían pasarse en el orden correcto para completar una vuelta. La competencia también implicó maniobras desafiantes como un Split-S, un movimiento acrobático que implica girar el dron hasta la mitad y ejecutar un medio bucle descendente a toda velocidad.
Si bien Swift logró la vuelta más rápida, los pilotos humanos fueron más adaptables que el dron autónomo, que encontró dificultades cuando las condiciones eran diferentes a aquellas en las que fue entrenado, por ejemplo, si en el circuito brillaban luces más brillantes.
El equipo dijo que su investigación no se trata solo de vencer a los corredores de drones profesionales que utilizan un robot drone, y explicó que con un tiempo de vuelo limitado debido a limitaciones de batería, volar las máquinas autónomas a mayor velocidad las hace más eficientes y, por lo tanto, más útiles para cosas como la búsqueda. Misiones de búsqueda y rescate, vigilancia forestal o incluso exploración espacial.
El software impulsado por inteligencia artificial ha sido capaz de vencer a los humanos en juegos como el ajedrez y el Go, pero se cree que el logro de Swift en las carreras de drones es el primero en el mundo.