Ερευνητές έχουν αναπτύξει ένα σύστημα ακουστικής που προσαρμόζεται σε drones και βρίσκει ανθρώπους που ζητούν βοήθεια.
Αν σας έλεγαν πως κάποιος έχει δημιουργήσει μια ιπτάμενη μηχανή, η οποία είναι ικανή να σας εντοπίζει από τη φωνή σας, μπορεί να σας πανικόβαλαν. Τι γίνεται όμως αν κάποιος καθηλώνονταν κάτω από ένα σωρό ερειπίων μετά από μια φυσική καταστροφή και οι πρώτοι διασώστες δεν μπορούσαν να τον εντοπίσουν; Ίσως τότε ένα drone που αναζητά (αυτά τα) ανθρώπινα ίχνη να μην είναι και τόσο τρομακτική ιδέα.
Αυτή η ιδέα είναι το επίκεντρο των μηχανικών του γερμανικού ινστιτούτου Fraunhofer FKIE, οι οποίοι έχουν δημιουργήσει ένα πρωτότυπο drone που έχει σχεδιαστεί να ανακαλύπτει ανθρώπους, εντοπίζοντας τους από τις κραυγές απόγνωσης και να αφουγκράζεται άλλα σημάδια απελπισίας. Μια από τις κορυφαίες μηχανικούς, η Macarena Varela, παρουσίασε τις σχετικές προόδους την περασμένη εβδομάδα σε ετήσιο συνέδριο που διοργανώθηκε από την Εταιρεία Ακουστικής Αμερικής.
Ενώ είναι εύκολο να φανταστεί κανείς drones που αναζητούν ανθρώπους σε μια ταινία τρόμου επιστημονικής φαντασίας, η Varela λέει ότι το gadget θα ήταν ιδανικό για σενάρια μετά από καταστροφές – όπως σεισμούς, τυφώνες και πυρκαγιές. Θα μπορούσαν να πετάξουν σε περιοχές όπου τα πληρώματα διάσωσης δυσκολεύονται να φτάσουν και να εντοπίσουν ανθρώπους που μπορεί να έχουν παγιδευτεί.
«Τα Drones μπορούν να καλύψουν μια ευρύτερη περιοχή σε μικρότερο χρονικό διάστημα από ότι οι διασώστες ή τα εκπαιδευμένα σκυλιά, στο έδαφος», λέει η Varela. «Εάν υπάρχει ένα κτίριο που έχει καταρρεύσει, μπορεί να ειδοποιήσει και να βοηθήσει τους διασώστες. Μπορεί να πάει σε μέρη που δεν μπορούν να πετάξουν ή να πάνε οι ίδιοι», συμπληρώνει.
Μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα ή drones, όπως είναι γνωστά, χρησιμοποιούνται συνήθως για αποστολές αναζήτησης και διάσωσης, όταν χτυπήσει κάποια καταστροφή. Τις περισσότερες φορές, λαμβάνουν εναέριες εικόνες της έκτασης της δομικής ζημιάς. Ορισμένα, έχουν δυνατότητες θερμικής απεικόνισης για σάρωση θερμότητας σώματος, ενώ μεγαλύτερα drones μπορούν να παραδώσουν ιατρικά εφόδια και άλλα αγαθά σε άτομα σε απομονωμένες περιοχές.
Όμως, οι ερευνητές ανακαλύπτουν πλέον περισσότερες νέες χρήσεις που χρησιμοποιούν παρόμοιες ανιχνευτικές τεχνολογίες. Το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον σχεδιάζει drones που μπορούν να χρησιμοποιούν την οσμή για να εντοπίσουν επιζώντες καταστροφών. Η Aerospace Corporation εργάζεται σε drones που αναγνωρίζουν οπτικά σκύλους και μοιράζονται την θέση τους με ομάδες διάσωσης. Το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης ανέπτυξε ένα drone που αλλάζει σχήμα κατά την διάρκεια της πτήσης ώστε να καταφέρει να χωρέσει σε ρωγμές διαφόρων σχημάτων.
Ο εντοπισμός ατόμων με τη χρήση εναέριας ακουστικής παρουσιάζει το δικό του μερίδιο προκλήσεων. Ένα ακουστικό σύστημα θα πρέπει να διακρίνει ανθρώπινες κραυγές από ήχους που συμβαίνουν συχνά στη φύση, όπως οι κραυγές ζώων και ο ήχος του ανέμου. Ίσως χρειαστεί επίσης να αναγνωρίσει ηχητικά μοτίβα που σχετίζονται με μια κλωτσιά, ένα χειροκρότημα ή άλλους τρόπους με τους οποίους οι άνθρωποι προσπαθούν να τραβήξουν την προσοχή των ομάδων διάσωσης όταν βρίσκονται σε κίνδυνο.
Οι μηχανικοί στο FKIE έλαβαν υπόψη αυτές τις καταστάσεις στην φάση του σχεδιασμού τους. Χρειαζόταν αρχικά μια βάση δεδομένων με «ενστικτώδεις» ανθρώπινους ήχους, προκειμένου να εκπαιδεύσουν τα drones. Ηχογράφησαν τον εαυτό τους να φωνάζει, να χτυπιέται και να δημιουργεί θορύβους που θα μπορούσαν να αποτελούν ένδειξη ανθρώπων που αντιμετωπίζουν σοβαρό πρόβλημα. Στη συνέχεια, ανέλυσαν κάθε συχνότητα ήχου για να βρουν κοινές «υπογραφές» και τις χρησιμοποίησαν για την εκπαίδευση λογισμικού τεχνητής νοημοσύνης.
Δούλεψαν επίσης προκειμένου να φιλτράρουν και να απομονώσουν τον θόρυβο που δημιουργείται από τις μηχανές των drones και άλλους περιβαλλοντικούς ήχους, δήλωσε η Varela. Μόλις ολοκληρώθηκε αυτό το μέρος του λογισμικού, συναρμολόγησαν ένα σύστημα μικροσκοπικών ψηφιακών μικροφώνων με σκοπό να παρέχουν «ακριβείς» γωνίες προέλευσης του ήχου. Χρησιμοποίησαν ψηφιακά μικρόφωνα όπως αυτά των smartphones και των ακουστικών βαρηκοΐας επειδή δεν χρειάζονται τόσο ογκώδη υλικά όσο τα αναλογικά ή παραδοσιακά μικρόφωνα, δήλωσαν οι ερευνητές.
Η ομάδα τοποθέτησε το σύμπλεγμα των μικροφώνων κάτω από τα drones και χρησιμοποίησε τεχνικές επεξεργασίας σήματος που του έδωσαν τη δυνατότητα να εντοπίζει από πού προέρχονται οι ανθρώπινοι θόρυβοι. Το σύστημα βελτίωσε επίσης την ένταση και τη σαφήνεια της ομιλίας. Μέχρι στιγμής, έχουν πραγματοποιήσει επιτυχημένα «πειράματα ανοιχτού πεδίου», διαπιστώνοντας ότι το drone μπορεί να εκτιμήσει την ακριβή θέση του θύματος μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα από τη λήψη του ήχου, λέει η Varela.
Σε ένα βίντεο επίδειξης, το drone φαίνεται να αιωρείται πάνω από το έδαφος πριν στραφεί προς την κατεύθυνση ενός ερευνητή που κάνει θορύβους και ζητά βοήθεια στο έδαφος.
«Έχουμε ήδη καταφέρει να ανιχνεύσουμε γωνιακά και να εντοπίσουμε τους ενστικτώδεις ήχους με ακρίβεια – παρά την παρουσία θορύβου από drone», προσθέτει η Varela.
Οι μηχανικοί βρίσκονται στη διαδικασία κατοχύρωσης με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της μεθόδου εντοπισμού ήχων με τη χρήση μικροφώνων.
Στην επόμενη φάση, θα ήθελαν να προσθέσουν ένα μικρόφωνο υψηλότερης συχνότητας σε ένα drone προκειμένου να συλλέξουν περισσότερα ηχητικά σήματα. «Η ιδέα είναι να εντοπίσουμε θορύβους από εκατοντάδες μέτρα μακριά», συνεχίζει η Varela. «Στον πραγματικό κόσμο, τα δεδομένα τοποθεσίας των θυμάτων ενδέχεται να αποστέλλονται μια μέρα ασύρματα σε πληρώματα έκτακτης ανάγκης που θα χρησιμοποιούν ένα tablet», καταλήγει.
Από τότε που ανακοίνωσαν την εξέλιξη αυτή, την περασμένη εβδομάδα, οι ερευνητές έχουν προσεγγιστεί από διάφορους οργανισμούς που ενδιαφέρονται να συνεργαστούν μαζί τους. Όμως, δεν είναι σαφές πότε θα μπορέσει να εφαρμοστεί αυτή η ιδέα.
Το ερευνητικό ίδρυμα πειραματίζεται κυρίως και δημιουργεί πρωτότυπα. Μερικές φορές αδειοδοτεί ανακαλύψεις σε εταιρείες που επικεντρώνονται σε εμπορεύσιμα προϊόντα, αλλά η διαδικασία απέχει πολύ από το να είναι γραμμική, σύμφωνα με τον Kai Nuernberger, ο οποίος ηγείται του τμήματος ανάπτυξης επιχειρήσεων του ιδρύματος. «Είμαστε καλοί στην ανάπτυξη τεχνολογίας και στην αντιμετώπιση προβλημάτων στα οποία δεν υπάρχει ακόμη λύση. Όμως, η εμπορική εκμετάλλευση δεν είναι το πραγματικο καθήκον μας», καταλήγει ο Nuernberger.
Πηγή: The Washington Post
