Thuật toán giúp drone bay nhào lộn vượt trội người điều khiển chuyên nghiệp

Đáng chú ý, trong các thử nghiệm, hệ thống này đã thể hiện khả năng vượt trội so với người điều khiển chuyên nghiệp.

Nhóm nghiên cứu do Phó giáo sư Cao Phi dẫn đầu đã lấy cảm hứng từ khả năng bay nhào lộn của các loài chim trong tự nhiên như chim cắt, diều hâu và dơi. Những sinh vật này thường thực hiện các động tác bay phức tạp để săn mồi hoặc né tránh nguy hiểm.

Hệ thống điều khiển drone mới dựa trên hai cơ chế cốt lõi. Thứ nhất là khả năng dịch ý định bay, cho phép chuyển đổi các yêu cầu phức tạp thành lộ trình bay cụ thể. Thứ hai là hệ thống đánh giá rủi ro-lợi ích, giúp cân bằng giữa việc né tránh chướng ngại vật, tiết kiệm năng lượng và duy trì hiệu suất nhào lộn.

Nhóm nghiên cứu khẳng định: "Khi những giới hạn vật lý không thể vượt qua, trí thông minh phần mềm sẽ mở ra những chân trời mới cho khả năng bay của drone".

Trong các thử nghiệm thực tế, drone được trang bị thuật toán mới đã thể hiện khả năng ấn tượng khi liên tục thực hiện thành công các pha bay lộn ngược qua vòng tròn đường kính chỉ 80 cm và duy trì đường bay zíc-zắc ổn định trong những đường hầm hẹp.

Thử thách càng trở nên ấn tượng hơn khi hệ thống này được đem ra so tài với một người điều khiển FPV chuyên nghiệp có 5 năm kinh nghiệm. Trong bài kiểm tra yêu cầu bay qua 6 cổng rộng 1,2m kèm theo 6 vòng lộn ngược liên tiếp, kết quả khiến nhiều người kinh ngạc: thuật toán đạt tỷ lệ thành công 100%, trong khi phi công con người chỉ hoàn thành được 3/24 lần thử.

Đáng chú ý, drone tự động còn thể hiện khả năng bay ổn định hơn và cần ít không gian hiệu chỉnh hơn đáng kể so với người điều khiển.

Những ứng dụng tiềm năng của công nghệ này rất đa dạng, từ quân sự đến cứu hộ. Trong lĩnh vực quân sự, những drone nhỏ gọn có thể luồn lách qua các địa hình phức tạp để thực hiện nhiệm vụ trinh sát hoặc tấn công chính xác - một kịch bản đã được chứng minh hiệu quả trong xung đột Nga-Ukraine thời gian qua.

Ở lĩnh vực dân sự, công nghệ này có thể cách mạng hóa hoạt động cứu hộ, cho phép drone thăm dò những khe nứt nguy hiểm trong các tòa nhà đổ nát hoặc tiếp cận gần miệng núi lửa đang hoạt động. Ngoài ra, nó còn mở ra khả năng ứng dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ để né tránh mảnh vỡ không gian, hay trong ngành quay phim để ghi lại những cảnh quay mượt mà mà không cần đến hậu kỳ phức tạp.

Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn một số hạn chế cần khắc phục. Hiện tại, hệ thống vẫn cần dựa vào bản đồ môi trường được lập sẵn và chưa được tối ưu cho việc điều khiển nhiều drone cùng lúc.