Un drone qui vole tout seul et trouve son chemin grâce à son réseau neuronal
Si les drones de livraison d’Amazon, en cours de développement, sont dotés de capacités de détection pour éviter les collisions, se diriger sans pilote à travers une forêt est une toute autre affaire. Cette nouvelle race de drone analyse son environnement et apprend à choisir la bonne direction.
Chaque année, des milliers de personnes se perdent dans les bois ou en montagne. Rien qu’en Suisse, le centre de secours reçoit plus de 1000 appels concernant des personnes perdues ou blessées.
Les drones constituent une solution simple, rapide, et bon marché : ils peuvent être déployés rapidement et en grand nombre.
Un groupe de chercheurs de l’Institut d’Intelligence Artificielle de Dalle Molle, associé à des scientifiques de l’Université de Zurich ont développé un logiciel d’intelligence artificielle, permettant à un petit quadrirotor de reconnaître et de suivre, d’une façon autonome, un sentier en pleine forêt.
Alors que les drones volant à haute altitude sont déjà sur le marché, les drones ne peuvent pas encore voler de façon autonome dans des environnements complexes, comme des forêts denses. Dans ces environnements, la plus petite erreur peut entraîner un crash, et les robots ont besoin d’un cerveau puissant pour interpréter le monde complexe qui les entoure,
explique le Professeur Davide Scaramuzza de l’Université de Zurich.
Le drone, utilisé par les chercheurs suisses, observe son environnement par le biais d’une paire de petites caméras, similaires à celles qui équipent les smartphones.
Mais au lieu de se reposer sur des capteurs hyper sophistiqués, leur drone utilise de puissants algorithmes complexes qui interprètent les images afin de reconnaître les pistes laissées par les
hommes.
Si une piste est visible, le logiciel dirige le drone dans la direction correspondante, une direction que même les humains ont beaucoup de difficulté à trouver.
L’interprétation du monde environnant est une tâche d’une très grande complexité pour un ordinateur.
Machine Learning ou Learning Machine ?
L’équipe de chercheurs suisses a résolu ce problème en utilisant un réseau neuronal sous la forme d’un algorithme informatique, qui apprend la résolution de tâches complexes en s’entraînant grâce à des exemples, tout comme le ferait notre cerveau en apprenant de notre expérience.
Afin de rassembler toutes les données nécessaires à cet apprentissage, l’équipe de scientifiques a randonné pendant des heures à travers les Alpes Suisses et a pris plus de 20 milles photos de ces
sentiers grâce à des caméras fixées à leurs casques.
Lorsque le drone a été testé sur une nouvelle piste, encore inexplorée, son réseau neuronal, composé de 500 000 neurones disposés sur 10 couches, soient 57 millions de connections, est parvenu à
trouver la bonne direction dans 85% des cas, contre 82% pour les humains.
La robotique verra une explosion des applications des réseaux neuronaux,
assure le Professeur Jürgen SCHMIDHUBER, directeur scientifique de l’Institut d’Intelligence Artificielle de Dalle Molle.
Néanmoins, il reste encore beaucoup à accomplir avant qu’une flotte de drones, entièrement autonomes, ne puissent voler au secours de personnes disparues en écumant les bois, ainsi que le souligne le Professeur Davide SCARAMUZZA :
Maintenant que nos drones ont appris à reconnaître et à suivre des pistes dans la forêt, nous devons leur apprendre à reconnaître les humains.
