MIT werkt aan algoritme dat drones laat samenwerken

Goed beschouwd staat de onbemande luchtvaart eigenlijk nog maar in haar kinderschoenen. Alhoewel de technologische ontwikkelingen elkaar razendsnel opvolgen en drones steeds meer mogelijkheden krijgen, is er van samenwerking tussen drones onderling eigenlijk nog geen sprake. Onderzoekers van het MIT willen hier verandering in brengen met een algoritme dat drones onderling verbindt en hun acties op elkaar laat afstemmen.

Toepassingen als het monitoren van groeiende gewassen, gebouwinspecties vanuit de lucht, het bezorgen van pakketjes, en het verlenen van hulp in geval van noodgevallen: het zijn stuk voor stuk ontwikkelingen waarbij drones in de toekomst mogelijk een grote rol kunnen spelen. Er wordt al veel geëxperimenteerd maar in de meeste gevallen gaat het om testen waarbij steeds maar één drone tegelijk aan het werk is.

Willen bovengenoemde drone-toepassingen echt van de grond komen, dan zullen drones op een gegeven moment met elkaar moeten gaan samenwerken. Onderzoekers verbonden aan het MIT werken daarom aan software die de bewegingen van drones onderling moet coördineren. Het algoritme, Decentralized Partially Observable Markov Decision Processes (kortweg Dec-POMDPs) genaamd, bestaat uit wiskundige vergelijkingen die beschrijven hoe meerdere robots kunnen samenwerken.

In onderstaande video krijg je een indruk van hoe het systeem werkt. Een aantal drones wordt er op uitgezonden om pakketjes te bezorgen. Tijdens de vlucht moeten ze bepalen wat de meest optimale vliegroute is, zonder ondertussen tegen elkaar of tegen obstakels onderweg aan te botsen.

Het Dec-POMDPs algoritme zorgt er voor dat de drones op basis van hun sensorgegevens en positie op elk moment een aantal verschillende trajecten in het geheugen heeft. Zodra een bepaald traject wordt gekozen dan heeft dat direct invloed op de routes die de andere drones zullen volgen. Het algoritme maakt hierbij steeds de afweging welke actie op een bepaald moment over het geheel genomen leidt tot de beste uitkomsten voor het totale systeem.