Podwodny świat (źródło: Pixabay)
Podwodny świat (źródło: Pixabay)

Tajemnice głębin morskich odkrywane dzięki robotom i uczeniu maszynowemu

Zastanawiałeś się kiedyś, co kryje się w najgłębszych zakamarkach naszych oceanów? Większość z nas kojarzy morskie głębiny z filmami czy książkami, ale teraz naukowcy korzystają z robotów, by zanurzyć się jeszcze bardziej i odkryć to, co nieznane. Podwodny świat oceanów — ostatnia niewybadana granica Ziemi.

Podejście podobne do modeli językowych

Zespół badaczy z różnych renomowanych instytucji w Europie opracował nowe podejście do lokalizacji i śledzenia obiektów pod wodą. Ich metoda bazuje na uczeniu wzmacniającym, które jest podobne do systemów przetwarzania języka naturalnego, takich jak duże modele językowe.

Badania pokazują, że to uczenie pozwala na szkolenie sieci neuronowej w celu optymalizacji konkretnego zadania, a to pozwala robotom na samodzielne poruszanie się po morskim dnie i znajdowanie interesujących miejsc czy obiektów.

Choć stworzenie niezawodnych autonomicznych pojazdów zdolnych do przemieszczania się po niebie i drogach jest trudne, zadanie to staje się jeszcze bardziej skomplikowane w środowisku podwodnym. Przeszkody takie jak różnice ciśnień, nierówności terenu, czy trudności z komunikacją sprawiają, że podwodna nawigacja stawia przed badaczami zupełnie nowe wyzwania. Wspomniany zespół wykorzystał akustyczne techniki pomiarowe do szacowania pozycji obiektu, a następnie zastosował uczenie wzmacniające do stworzenia ogólnej trajektorii dla autonomicznego pojazdu.

System uczenia się przez wzmacnianie (źródło: www.hackster.io)
(fot. science.org)

Potencjał nowatorskiego podejścia

Nowa metoda ma potencjał, aby przy użyciu autonomicznych robotów pogłębić badania nad ekologicznymi zjawiskami, takimi jak migracje czy ruchy wielu gatunków morskich. Dodatkowo postęp w tej dziedzinie pozwoli na monitorowanie innych przyrządów oceanograficznych w czasie rzeczywistym przez sieć robotów.

Badanie zostało przetestowane zarówno w symulacji, jak i na morzu, przynosząc imponujące wyniki. Dzięki temu zespół bada teraz możliwość zastosowania tych samych algorytmów do bardziej złożonych misji, w tym takiej z udziałem wielu autonomicznych pojazdów współpracujących ze sobą.

Technologia autonomicznych podwodnych pojazdów rozwija się w zawrotnym tempie, a badania w tym zakresie otwierają nowe możliwości eksploracji głębin. Dzięki innowacyjnym metodom, takim jak uczenie wzmacniające, będziemy w stanie bezpieczniej i skuteczniej badać „ostatnią granicę” naszej planety.