AI hjälper oss att samarbeta med drönare

Med hjälp av artificiell intelligens är det möjligt för robotar och människor att tillsammans utföra avancerade uppdrag, som att rädda nödställda på fjälltoppar. Det visar Patrick Doherty, professor vid LiU och en av huvudtalarna under drönar-konferensen RED-UAS 2017.

Obemannade helikoptern RMAX i labbet

Ett av målen för Patrick Dohertys forskning är att få stora system, med människor och olika typer av robotar, att arbeta tillsammans. 
 
– Det betyder att människor måste kunna delegera uppgifter till robotar, robotar delegera uppgifter till människor, robotar till andra robotar och människor till andra människor, på ett så effektivt sätt som möjligt, säger han.
 
I fallet med fjällräddningen kan snabbhet rädda liv.

Beter sig som människor

Inom den artificiella intelligensen utgår man från hur människor söker lösningar på problem och fattar beslut: Vi söker kunniga människor som kan bidra, vi träffas och diskuterar, vi gör upp planer, vi delegerar ut deluppgifter, fogar samman, delegerar, utför och utvärderar.
 
Men hur delegerar man en uppgift till en maskin och vad är en uppgift? Och hur ska en robot förstå vilken intention det samlade systemet har för att skapa en gemensam nytta?
 
Patrick Doherty, professor Artificiell intelligensPatrick Doherty, professor Artificiell intelligens Foto: Göran BillesonPatrick Doherty bryter ner frågorna i bitar och definierar en uppgift, som består av en plan, ett mål och lite olika villkor, genom att skapa ett specifikationsträd.

Speech Act

Kommunikationen är också viktig, vilket protokoll som används och vilket språk. Genom att använda modellen Speech Act kan olika dialoger utvecklas på grundval av några olika kommandon, som exempel lyft från marken, vänta, avslå begäran, stanna kvar, föreslå, informera eller fråga.
 
För att två system ska kunna samarbeta behöver de också lita på varandra, de behöver ”skaka hand” och utbyta specifikationer, det här kan jag.
 
Roboten får sedan en uppgift specificerad för sig, genom specifikationsträdet. Den analyserar snabbt om den klarar uppgiften: exempelvis att ytan av den här storleken ska skannas av inom 30 minuter och bilderna ska ha den här upplösningen. Stämmer förfrågan med de egna specifikationerna svarar roboten, ja, det där kan jag.
 
I ett stort system är det många delsystem som ska svara ja, för att hela systemet ska kunna besluta att ja, vi kan.
 
Inte nog med det, de ska också autonomt kunna flytta över en uppgift till den del i systemet som har de bästa förutsättningarna: exempelvis till den drönare som befinner sig närmast den yta som ska skannas, har bäst kamera etc.
 
För det finns det ett noga specificerat protokoll.

Skapar ny infrastruktur

Obemannad helikopter RMAXObemannad helikopter RMAX Foto: LiUPatrick Doherty visar en video där en liten obemannad RMAX-helikopter skannar av en yta i italienska alperna och gör en 3D-karta över området. Systemet testades inom det europeiska forskningsprojektet Sherpa där Patrick Doherty och hans grupp deltog.
 
– Här handlar det om att få så mycket information så möjligt så snabbt som möjligt och dela den med övriga enheter, säger Patrick Doherty.
 
Människor kan också gå in och beordra systemet att titta lite extra nära på ett område där man misstänker att det kan finnas skadade personer, eller där man ser tecken på människor i de bilder drönaren delar i realtid.
 
– Människan kan ge systemet precis så mycket autonomitet som behövs för uppgiften, säger han. 
 
Det är också viktigt att människor kan gå in och avbryta ett uppdrag.
 
– Där arbetar vi på en lösning just nu, säger Patrick Doherty.

RED-UAS fjärde drönarkonferensen

Fjällräddning är dock bara en del av nyttan:
 
– Vi skapar en infrastruktur som är användbar i många olika applikationer, inte minst inom forskningsprogrammet WASP, Wallenberg Autonomous Systems and Software Program där en demonstrator kring Public Safety (Säkerhet på allmänna platser) ska stå klar 2018-2019, säger Patrick Doherty.
 
Patrick Doherty är professor i artificiell intelligens vid Institutionen för datavetenskap, IDA, och är en av de inbjudan huvudtalarna på RED-UAS-konferensen som hölls parallellt med UAS-forum i Linköping. RED-UAS står för Research, Education and Development of Unmanned Aerial Systems.
 
– Forskning och utbildning om drönare är ett relativt nytt område så det här är den fjärde konferensen som hålls, berättar Fredrik Gustafsson, professor i sensorinformatik. Tillsammans med Gustaf Hendeby och Martin Enqvist är han värd för årets konferens. 
 
Ett 60-tal deltagare har samlats till konferensen som hålls vartannat år.
 
Andra ämnen som togs upp var exempelvis forskning och utbildning inom simulering, trafikstyrning – drönarna får inte krocka med eller störa trafikflyget, navigering och inte minst drönarnas roll i större autonoma system.
 

Kontakt

Senaste nytt från LiU