Maszyny w rolnictwie napędzane sztuczną inteligencją
Maszyny w rolnictwie będą mogły być napędzane sztuczną inteligencją na dużą skalę dzięki ich wcześniejszym testowym w wirtualnych warunkach.
Po raz pierwszy naukowcom udało się opracować samojezdną maszynę leśną obsługiwaną w całości przez sztuczną inteligencję. Osiągnięcie zostało dokonane na Uniwersytecie w Umeå, gdzie system sztucznej inteligencji został zaprojektowany do sterowania 16-tonową maszyną bez jakiejkolwiek interwencji człowieka. Badanie przeprowadzone we współpracy z firmami Skogforsk i Algoryx Simulation zostało opublikowane w czasopiśmie Robotics and Autonomous Systems.
Sterowanie ciężkimi maszynami za pomocą sztucznej inteligencji stanowi poważne wyzwanie ze względu na potrzebę obszernych danych szkoleniowych, co jest zarówno kosztowne, jak i ryzykowne. Szkolenie takich systemów bezpośrednio z fizycznymi maszynami może być niebezpieczne i wymagać dużych zasobów. Jednak wstępne szkolenie sztucznej inteligencji w symulowanym środowisku może złagodzić te kwestie, chociaż istnieją rozbieżności między symulacjami a rzeczywistymi warunkami, znane jako „luka w rzeczywistości”.
Badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Umeå pokazują, że nawet w przypadku dużych, złożonych systemów można skutecznie wypełnić tę lukę w rzeczywistości. Udane próby przeprowadzono w ośrodku testowym Skogforsk w Jälla, niedaleko Uppsali, gdzie sztuczna inteligencja zdołała nawigować i kontrolować ciężką maszynę leśną przez różne przeszkody i podążać wcześniej zaplanowaną trasą. Sztuczna inteligencja została wstępnie przeszkolona na superkomputerze Uniwersytetu Umeå, przechodząc miliony kroków szkoleniowych przed przetestowaniem na fizycznej maszynie.
System sztucznej inteligencji wykorzystywał deep learning. Podejście pozwala sztucznej inteligencji na zbadanie ogromnej przestrzeni związków przyczynowych w krótkim czasie, określając najlepsze działania w różnych sytuacjach. Trening w środowisku wirtualnym jest bezpieczny i opłacalny, eliminując ryzyko związane z próbami fizycznymi.
Pomimo wysokiego realizmu wirtualnych symulacji, zawsze istnieje pewna rozbieżność z rzeczywistymi zastosowaniami. Ta luka w rzeczywistości może prowadzić do nieoczekiwanych i niepożądanych działań, gdy sztuczna inteligencja jest przenoszona z symulowanego środowiska do fizycznej maszyny. Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Umeå wykazało jednak, że lukę tę można przezwyciężyć, nawet w przypadku złożonych i ciężkich maszyn, takich jak sprzęt leśny.
Sukces testów jest znaczącym kamieniem milowym. „To imponujące, że to faktycznie zadziałało. Było jasne, że sztuczna inteligencja działała coraz lepiej z każdą próbą” – powiedział Tobias Semberg, inżynier w Skogforsk Troëdsson Forestry Teleoperation Lab. Wyniki tych badań zostaną zaprezentowane na Światowym Kongresie Badań Leśnych IUFRO w Sztokholmie.
Rozwój systemów sztucznej inteligencji zdolnych do sterowania ciężkimi maszynami otwiera nowe możliwości dla różnych branż, w tym leśnictwa, górnictwa i budownictwa. Postępy te mogą prowadzić do bezpieczniejszych, bardziej wydajnych operacji, zmniejszając potrzebę interwencji człowieka w niebezpiecznych środowiskach.
Udana obsługa 16-tonowej maszyny leśnej przez system sztucznej inteligencji stanowi znaczący postęp w dziedzinie robotyki i sztucznej inteligencji. Przezwyciężając wyzwania związane ze szkoleniem AI z ciężkimi maszynami i wypełniając lukę w rzeczywistości, naukowcy utorowali drogę do przyszłych zastosowań systemów autonomicznych w różnych branżach. Implikacje tej technologii mogą prowadzić do bezpieczniejszych, bardziej wydajnych operacji, zmieniając sposób wykorzystania ciężkich maszyn w wymagających środowiskach.
Szymon Ślubowski
