KI schlägt menschliche Piloten im Drohnenflugrennen.

Mithilfe von Kameras und Sensoren übertreffen KI-gesteuerte Drohnen menschliche Piloten bei der Bewältigung von Hindernisparcours mit hoher Geschwindigkeit.

Das automatisierte System Swift schlug drei professionelle Drohnenpiloten in 15 von 25 Rennen auf einer von einem professionellen Drohnenrennfahrer entworfenen, kurvenreichen und mit Hindernissen gespickten Strecke, berichtete Science Alert am 31. August. Das System kombiniert KI-Algorithmen mit einer Kamera und mehreren integrierten Sensoren, um die Umgebung und die Bewegung der Drohne zu erfassen.

Swift wurde von Elia Kaufmann, einem Robotikingenieur an der Universität Zürich, und Forschern der Intel Labs entwickelt. Ihr Ziel war ein System, das – anders als frühere autonome Renndrohnen – nicht auf Eingangsdaten von externen, beweglichen Kameras angewiesen ist.

„Das Erreichen des Status eines professionellen Drohnenpiloten ist eine Herausforderung, da die Drohne innerhalb ihrer physikalischen Grenzen fliegen und dabei Geschwindigkeit und Position auf der Flugbahn nur mit den vorhandenen Sensoren schätzen muss“, so das Forschungsteam.

Die Piloten tragen spezielle Brillen, die durch eine an der Drohne montierte Kamera eine „Ich-Perspektive“ ermöglichen (als säßen sie im Inneren der Drohne). Die Drohne kann Geschwindigkeiten von bis zu 100 km/h erreichen.

Auch Swift verfügt über eine integrierte Kamera und einen Inertialsensor, um Beschleunigung und Rotation der Drohne zu messen. Diese Daten werden anschließend von zwei KI-Algorithmen analysiert, um die Position der Drohne relativ zu Hindernissen zu bestimmen und entsprechende Steuerbefehle auszugeben.

Obwohl Swift 40 % der Rennen verlor, schlug er den Piloten mehrmals und erzielte die schnellste jemals gemessene Rennzeit, eine halbe Sekunde schneller als die beste menschliche Zeit.

„Im Durchschnitt über das gesamte Rennen hinweg erreichte die autonome Drohne die höchste Durchschnittsgeschwindigkeit, fand die kürzeste Route und hielt ihren Betriebszustand während des gesamten Rennens erfolgreich nahe an ihren Leistungsgrenzen aufrecht“, erklärten Kaufmann und seine Kollegen.

Laut Guido de Croon, Robotikforscher an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden, liegt die eigentliche Innovation von Swift in seinem künstlichen neuronalen Netzwerk der zweiten Generation, das Deep Reinforcement Learning nutzt. Swift ist zwar nicht das erste Drohnensystem, das Hindernisse überfliegen kann, tut dies aber mit außergewöhnlicher Präzision. Die neue Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Thu Thao (Laut Science Alert )

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