Absolwent AGH uczy samoloty pilotażu! Jan Kostecki skonstruował model samolotu sterowany przez sieć neuronową

Kompozytowy samolot został zbudowany przez Kosteckiego od zera. Pomogli mu w tym studenci z koła naukowego AGH Solar Plane. Skrzydła wyposażone w instalację fotowoltaiczną znacznie wydłużają czas lotu modelu. Samolot wykorzystuje sieć neuronową jako algorytm sterowania. Sieć neuronowa uczy się na podstawie tego, jak wcześniej prawdziwy pilot steruje modelem.

Ja to lubię tłumaczyć w taki sposób, że sieć neuronowa to taka magiczna szafa, do której z jednej strony wkładamy informacje, w tym przypadku dane o pozycji, prędkości samolotu, gdzie on ma dalej lecieć. To są po prostu liczby. Zamykamy tą szafę i z drugiej strony dostajemy inne liczby, które w tym przypadku odpowiadają wychyleniom drążków na aparaturze, którą pilot steruje. W środku dzieje się dużo matematyki, w sumie nie tak trudnej matematyki, tylko jest jej po prostu bardzo dużo. Dzięki temu otrzymujemy wartości, które potem zastępują pilota i próbują zachowywać się tak jak on - tłumaczy Jan Kostecki.

Proces uczenia zajął kilkaset godzin. Najpierw kilkunastominutowe loty wykonywał pilot, a samolot zbierał dane telemetryczne. Następnie próbował przetworzyć dane w sieć neuronową, która będzie powtarzała zachowania pilota. 

Myślę, że najtrudniejsza była problematyka złożoności całego przedsięwzięcia. Tutaj było tak dużo różnych małych elementów, które mogą pójść nie tak. Modele samolotów mają niestety to do siebie, że spadają. Modelarze często mówią, że modele dzielą się na takie, które się jeszcze nie rozbiły i te, które już się rozbiły. Niestety w tym przypadku sprawdza się to powiedzenie. Trzeba było bardzo uważać na wiele aspektów, zarówno technicznych od strony elektronicznej, od strony modelarskiej, mechanicznej i samego programowania, przygotowania tej sieci neuronowej. Wytrenowania jej i sprawienia, żeby faktycznie samolot mógł się samodzielnie utrzymać w powietrzu - mówi autor projektu.

Ta technologia pozwala modelowi wykonywać bardzo trudne manewry. Algorytm pozwala samolotowi poradzić sobie w sytuacjach, w których klasyczne kontrolery są bezradne. Drony są współcześnie szeroko wykorzystywane zarówno jako hobby, jak i w militariach czy przemyśle. Badania Kosteckiego prowadzą do udoskonalenia tej technologii. Młody naukowiec z AGH pokazał, że możliwe jest przeniesienie umiejętności człowieka na urządzenie.