Un drone IA bat les coureurs de drones professionnels à leur propre jeu
Les pilotes de drones professionnels sont les derniers à subir l’ignominie d’être déjoués par l’intelligence artificielle après que des quadricoptères propulsés par cette technologie les aient battus à leur propre jeu.
Portant des casques de visualisation à la première personne reliés à une caméra sur leur drone, les champions de course ont eu beaucoup de mal à suivre le rythme de la machine volante IA, appelée Swift.
Développé par des chercheurs de l'Université de Zurich en Suisse, Swift a remporté 15 victoires en 25 courses contre certains des meilleurs pilotes de drones au monde.
Montrant aux humains comment procéder, Swift a également réalisé le tour le plus rapide tout en franchissant des obstacles à des vitesses allant jusqu'à 62 mph (100 km/h). "Tout cela en s'appuyant uniquement sur un ordinateur embarqué, une seule caméra et un capteur inertiel", a déclaré l'équipe dans une vidéo (en haut) partagée jeudi.
"Les sports physiques sont plus difficiles pour l'IA car ils sont moins prévisibles que les jeux de société ou les jeux vidéo", a déclaré Davide Scaramuzza, responsable du groupe Robotique et perception à l'Université de Zurich. "Nous n'avons pas une parfaite connaissance des modèles de drones et d'environnement, l'IA doit donc les apprendre en interagissant avec le monde physique."
L’équipe a noté que jusqu’à récemment, les drones autonomes prenaient deux fois plus de temps que les drones pilotés par des humains pour naviguer sur une piste de course, à moins qu’ils ne soient liés à un système de suivi de position externe pour créer une trajectoire de vol plus précise.
Mais Swift est dans une catégorie à part, réagissant en temps réel aux données collectées par une caméra embarquée similaire à celle utilisée par les coureurs humains.
« Sa centrale inertielle intégrée mesure l'accélération et la vitesse tandis qu'un réseau de neurones artificiels utilise les données de la caméra pour localiser le drone dans l'espace et détecter les portes le long de l'hippodrome », explique l'équipe sur son site Internet. "Ces informations sont transmises à une unité de contrôle, également basée sur un réseau neuronal profond qui choisit la meilleure action pour terminer le circuit le plus rapidement possible."
La formation pour Swift a commencé dans un environnement simulé pour éviter de détruire de nombreux drones. Une fois que le logiciel était suffisamment performant, il a été affiné grâce à des vols utilisant une vraie machine.
Lorsqu'il fut prêt, il opposa ses compétences à Alex Vanover, le champion 2019 de la Drone Racing League ; Thomas Bitmatta, le champion MultiGP Drone Racing 2019 ; et le triple champion suisse Marvin Schaepper.
Le circuit couvrait une superficie de 25 mètres sur 25, avec sept portes carrées qu'il fallait franchir dans le bon ordre pour terminer un tour. Le concours impliquait également des manœuvres difficiles telles qu'un Split-S, un mouvement acrobatique qui consiste à faire rouler le drone à moitié et à exécuter une demi-boucle descendante à pleine vitesse.
Même si Swift a réalisé le tour le plus rapide, les pilotes humains étaient plus adaptables que le drone autonome, qui rencontrait des difficultés lorsque les conditions étaient différentes de celles sur lesquelles il avait été formé, par exemple si des lumières plus vives brillaient sur le parcours.
L'équipe a déclaré que ses recherches ne visaient pas seulement à battre les coureurs de drones professionnels à l'aide d'un drone robot, expliquant qu'avec un temps de vol limité en raison des contraintes de batterie, faire voler les machines autonomes à une vitesse plus élevée les rend plus efficaces et donc plus utiles pour des choses comme la recherche. et des missions de sauvetage, de surveillance des forêts ou encore d'exploration spatiale.
Les logiciels basés sur l'IA sont depuis longtemps capables de battre les humains dans des jeux comme les échecs et le Go, mais la réussite de Swift dans les courses de drones est considérée comme une première mondiale.