AI-gestuurde racedrone verslaat voor het eerst menselijke dronepiloten

Onderzoekers verbonden aan de technische universiteit van Zurich zijn erin geslaagd om een AI-gestuurde racedrone te ontwikkelen die beter vliegt dan sommige van de beste dronepiloten ter wereld. De prestatie markeert een nieuw tijdperk in AI-competities, waarbij machines de bovenhand krijgen in fysieke sporten die specifiek zijn ontworpen voor mensen.

Swift

De AI-gestuurde racedrone, genaamd Swift, werd ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Zürich. In een reeks races versloeg Swift de wereldkampioenen door in 15 van de 25 races te winnen. Bovendien noteerde de AI-drone de snelste ronde op een parcours waar drones snelheden tot 80 km/u bereikten.

Swift maakt gebruik van een techniek genaamd deep reinforcement learning. Deze vorm van kunstmatige intelligentie maakt het mogelijk om optimale stuuruitslagen te geven tijdens het volgen van het circuit. De AI wordt getraind in een computersimulatie. Een virtuele versie van de drone kan daarbij honderden keren crashen om daar vervolgens lering uit te trekken en het een volgende keer beter te doen.

De drie menselijke dronepiloten, Thomas Bitmatta, Marvin Schäpper en Alex Vanover, kregen voorafgaand aan de wedstrijd een week de tijd om te oefenen op het parcours met een lengte van 75 meter.

Werking

Tijdens een race stuurt Swift videobeelden van de camera aan boord naar een neuraal netwerk dat de racepoorten detecteert. Deze informatie wordt gecombineerd met metingen van een traagheidssensor om de positie, oriëntatie en snelheid van de drone te schatten. Deze schattingen worden vervolgens doorgestuurd naar een tweede neuraal netwerk dat uitwerkt welke commando’s naar de drone moeten worden gestuurd.

Ondanks de indrukwekkende vliegprestaies van Swift, is de drone zeker niet onfeilbaar. Veranderingen in de omgeving, zoals andere verlichting, bleken de prestaties van de AI-drone te beïnvloeden, waardoor deze in sommige races crashte.

‘Drone wordt nooit moe’

De deelnemende menselijke piloten kijken met gemengde gevoelens terug op de resultaten. Thomas Bitmatta, een van de kampioensracers, zei: “Dit kan de wereld veranderen. Maar als racer wil ik natuurlijk altijd de snelste zijn.” Marvin Schäpper voegde eraan toe dat het anders voelt om tegen een machine te racen, omdat deze nooit moe wordt.

De technologie achter Swift kan verder gaan dan alleen racen. Dezelfde benadering kan drones helpen bij het zoeken naar mensen in brandende gebouwen of het inspecteren van grote structuren zoals schepen.

Echter, ondanks de interesse van het leger in AI-drones, waarschuwen experts dat deze technologieën niet direct toepasbaar zijn in militaire contexten. Elia Kaufmann, een van de onderzoekers achter Swift, benadrukte dat de meeste militaire drones worden gebruikt op open slagvelden en voornamelijk gericht zijn op verkenning of het richten op langzame en stilstaande doelen. De toepassing van deze AI in militaire settings is dus nog een punt van debat.

Niet op zichzelf

Het onderzoek naar autonome drones aan de ETH Zurich staat niet op zichzelf. In 2019 demonstreerde het MAVLab van de TU Delft ook al een autonoom vliegende racedrone. Die drone was echter bij lange na niet in staat om het op te nemen tegen ervaren dronepiloten van vlees en bloed.