هواپیماهای مسافربری آینده با هوش مصنوعی، یک تجربه آرام حین پرواز به ارمغان می‌آورند
نگار علی- ۳۰ آبان ۱۴۰۳
تلاطم در هواپیما می‌تواند با FALCON، یک سیستم هوش مصنوعی جدید که به وسایل نقلیه کمک می‌کند یاد بگیرند که چگونه خود را مهار کنند، از بین برود. دانشمندان تکنیکی را توسعه داده‌اند که می‌تواند اثرات تلاطم بر ساختارها و وسایل نقلیه دینامیکی را با تمرکز ویژه بر وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) کاهش دهد.
آشفتگی نامی است که ما به تغییرات فشار هوا می‌دهیم که باعث لرزش هواپیما می‌شود؛ آشفتگی بیشتر زمانی رخ می‌دهد که یک هواپیما در حال تجربه تغییرات فشار هوا در اواسط پرواز باشد. هواپیماهای مسافربری بر خلاف حیوانات پرنده هستند که توانایی طبیعی خود را برای حفظ آرامش در طول پرواز، تکامل داده‌اند.
پژوهشی که در مجله NPJ Robotics منتشر شد، نشان داد که چگونه دانشمندان می‌توانند یک تکنیک کنترلی برای هواپیماهای مسافربری را توسعه دهند. این تکنیک نیاز به استفاده از یک سیستم هوش مصنوعی (AI) به نام FALCON در راستای تنظیم خودکار پرواز برای جبران تلاطم داشت.
FALCON برای درک اصول اساسی که باعث تلاطم می‌شود با یادگیری تقویتی آموزش دیده است تا با هر شرایطی سازگار شود. محققان دریافتند که نمایش شرایط باد به صورت دیجیتالی به عنوان امواج دوره‌ای، ابزاری موثر برای مدل سازی تلاطم است، زیرا جزر و مد باد و اثرات آن به طور طبیعی از یک الگوی موج پیروی می‌کنند.
دانشمندان هوش مصنوعی را در یک تونل باد در Caltech با نصب آن به همراه سنسورهای فشار و سطوح کنترل بر روی یک پهپاد آزمایش کردند. هوش مصنوعی از این ابزارها برای احساس تغییرات فشار و تنظیم گام و انحراف خود در صورت نیاز برای حفظ ثبات استفاده می‌کرد. یک استوانه متحرک نیز در بالادست در تونل قرار داده شد تا نوسانات تصادفی در تلاطم ایجاد شود.
مشخص شد که پس از ۹ دقیقه یادگیری، جایی که FALCON به طور مداوم سعی می‌کند خود را با تلاطم در حال تغییر وفق دهد و نتایج را بازخورد دهد، هوش مصنوعی می‌تواند پایداری داشته باشد.
آزمایش‌های تونل باد Caltech نشان داد که FALCON می‌تواند در عرض چند دقیقه یاد بگیرد، که نشان‌دهنده مقیاس‌پذیری برای هواپیماهای بزرگ‌تر است. با این حال، چالش‌های دنیای واقعی، به‌ویژه در سازگاری سریع با شرایط متنوع و غیرقابل پیش‌بینی و اعتبارسنجی عملکرد در پیکربندی‌های مختلف پهپاد و محیط‌های بادی، همچنان باقی است.
این تحقیق این پتانسیل را دارد که منجر به پرواز نرم‌تر برای پهپادها و هواپیماهای تجاری شود. محققان همچنین امکان به اشتراک‌گذاری داده‌های محیطی بین هواپیماها را به منظور هشدار در مورد اختلالات پیشنهاد کرده‌اند. با این حال، با توجه به نگرانی‌های امنیت سایبری پیرامون سیستمهای کنترل هواپیما، این امر مستلزم یک پروتکل امنیتی قوی است که باید از قبل به طور کامل بررسی و آزمایش شود.
