Ein Forscherteam der Universität Zürich, der Universität der italienischen Schweiz und der Fachhochschule Südschweiz hat eine Software entwickelt, mit der kleine Quadrocopter Waldwege erkennen und ihnen selbständig folgen können. Die Entwicklung stelle eine Premiere im Gebiet künstlicher Intelligenz und Robotik dar, teilte die Universität Zürich am Mittwoch mit.
Die Drohnen könnten dereinst dazu dienen, nach Vermissten zu suchen. Allein in der Schweiz gehen jährlich rund 1000 Notrufe von Wanderern ein, die sich verletzt oder verlaufen haben, wie die Hochschule schreibt. Die Drohnen könnten die Rettungskräfte ergänzen und in grosser Zahl binnen kurzer Zeit grosse Gebiete absuchen.
Komplexe Umgebung interpretieren
Die Herausforderung für autonome Drohnen im Wald ist, dass jeder noch so kleine Fehler einen Absturz zur Folge haben kann. «Roboter brauchen darum ein leistungsfähiges Gehirn, um die komplexe Welt, die sie umgibt, zu verstehen», erklärte Davide Scaramuzza von der Universität Zürich in der Mitteilung.
Die Drohne nimmt ihre Umgebung mit zwei kleinen Kameras auf.
Drohnen suchen selbständig auf Waldwegen nach Vermissten. /
Die Software erkennt in den Aufnahmen vom Menschen gemachte Wege und steuert die Drohne, um ihnen zu folgen. Dabei sei es für einen Computer extrem schwierig, ein Bild einer komplexen Umgebung wie zum Beispiel einem Wald zu verarbeiten, sagte Alessandro Giusti vom «Dalle Molle Institute for Artificial Intelligence».
«Manchmal scheitern sogar Menschen, den Pfad auf dem Bild zu finden», so Giusti weiter. Um dieses Problem zu lösen, nutzten die Forscher ein sogenanntes «tiefes neuronales Netzwerk». Dabei handelt es sich um einen Algorithmus, der ähnlich wie das menschliche Gehirn anhand von Übungsbeispielen lernt, Aufgaben zu lösen.
Training mit 20'000 Bildern
Die Forscher fütterten die Software mit mehr als 20'000 Bilder von Wanderwegen, welche das Team selbst auf Wanderungen in den Schweizer Alpen mit Kamera-bewehrten Helmen aufgezeichnet hatte. Danach war der Algorithmus in der Lage, auch ihm unbekannte Pfade mit 85 Prozent Treffsicherheit zu erkennen und ihnen zu folgen.
Bis zum Einsatz der Drohnen als fliegende Spürhunde wird wohl noch einige Zeit vergehen. Es seien noch viele technische Herausforderungen zu bewältigen, so die Forscher. «Nachdem unsere Drohnen gelernt haben, Waldwegen zu folgen, müssen wir ihnen beibringen, Menschen zu erkennen», sagte Scaramuzza.
