Безпілотник, який зникає на очах

Уявляєте дрон, який літає прямо перед вашим носом, але ви його майже не бачите?

Ні, це не технологія стелс із фантастичних фільмів про невидимі матеріали й оптичні ілюзії. Інженери з Північно-Західного університету (Northwestern University) вирішили піти зовсім іншим шляхом і «зломали» людський зір.

Дрон Phantom Twist буквально розчиняється в повітрі завдяки ефекту розмиття в русі (motion blur) — саме цей ефект змушує лопаті вентилятора, що працює, здаватися напівпрозорими.

Розробники презентували свій пристрій на престижній конференції Robotics: Science and Systems у Сіднеї.

Більшість дослідників роками намагалися зробити дронів непомітними за допомогою прозорого пластику або дзеркальних покриттів. Команда під керівництвом доцента Майкла Рубенштейна (Michael Rubenstein) поставила інше питання: «А що, якщо спроєктувати сам дрон під особливості людського сприйняття руху?»

Звичайний квадрокоптер має нерухомий корпус і чотири пропелери, які крутяться. Ви бачите рамку, і вона одразу впадає в око.

Phantom Twist влаштований інакше: у нього всього один мотор і один пропелер. Пропелер крутиться в один бік, а весь корпус дрона - у протилежний. Апарат робить до 25 обертів на секунду. Завдяки такій швидкості людське око просто не встигає зафіксувати чіткі контури. Дрон не стає 100% невидимим, але перетворюється на легку, примарну напівпрозору пляму, яка повністю зливається з навколишнім фоном.

«Людському очку потрібен час, щоб накопичити світловий сигнал - це схоже на витримку в камері, - пояснює фахівець із комп'ютерного зору Емма Александер (Emma Alexander). - Коли об'єкт обертається надто швидко, деталі втрачаються, і ми бачимо лише легкий туман».

Щоб дрон не просто крутився, а ще й стабільно літав і залишався непомітним з усіх боків, інженери залучили штучний інтелект. AI-модель створила близько 20000 потенційних конфігурацій дрона. В процесі оптимізації AI переставляв плату, акумулятори, мотор і противагу так, щоб під час обертання деталі не перекривали одна одну.

Топові варіанти «закрутили» на тлі 100 реальних пейзажів і перевірили через модель людського зору.

У результаті алгоритм розмістив деталі на різній висоті й під різними кутами з великими проміжками між ними. За оцінками вчених, такий дрон у 10 разів менш помітний для ока, ніж звичайний квадрокоптер.

Головна мета проєкту - мінімізувати стрес для навколишнього середовища. Дрони часто лякають птахів і тварин, змушуючи їх покидати гнізда. Примарний дрон зможе знімати фауну зблизька, не порушуючи її природної поведінки. При дослідженні довкілля таке рішення дозволяє робити спостереження за болотами, лісами та заповідниками. А для перевірки інфраструктури можна виконувати інспекцію мостів і висоток без привернення зайвої уваги перехожих.

Поки що у Phantom Twist є пару нюансів: його мотор усе ще видає шум, а дроти й опорні стрижні можна розгледіти з близької відстані. Команда вже планує наступну версію із ще тихішим гвинтом та повністю прозорими матеріалами.

Цікаво, що замість того, щоб ховатися за чимось, розробники змусили дрон ховатися в усіх на виду. Фізика та біологія в черговий раз перемагають складні оптичні технології.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI