المشاريع الروبوتات منتج مباشر

DecentraliDrones

منظومة توصيل لامركزية بطائرات مسيّرة ذاتية التشغيل، درّبناها في المحاكاة بالتعلم المعزز.

افتح المحاكي (الكود)

مجاني · بلا حساب · ما ترفع شي

المسيّرات
موزّعو الطلبات
مباني حقيقية
أوزان مدرّبة

المشكلة

أبحاث التوصيل بالطائرات المسيّرة تفترض عادة وجود متحكم مركزي. وهذا مريح وغير واقعي: المنسق يصير نقطة فشل وحيدة، والمنظومة لا تتوسع مع كبر الأسطول.

ماذا يفعل

درّبنا الوكلاء بخوارزمية TD3 داخل AirSim في بيئة Unreal Engine، وهم ينسقون بلا سلطة مركزية. الملاحة والتعامل مع العوائق وقرارات المسار يتعلمها الوكلاء في المحاكاة بدل برمجتها مسبقاً.

الجزء المهم

دقة المحاكاة. السياسة التي لا تعمل إلا في المحاكي الذي تدربت فيه تكون قد تعلمت المحاكي، لا المهمة، ولهذا كان تنويع البيئة أهم من ضبط المكافأة.

(01)

لا أحد يقود، وهذا هو المقصود

الطلب لا يعطى لمسيّرة، بل يذاع على الجميع، فترد الأزواج المتفرغة بمزايدة: كم تبعد، وماذا تحمل، وكم بقي من بطاريتها. وكل مسيّرة تحسب الفائز بنفسها من نفس المزايدات، فلا غرفة تحكم يسقطها أحد ولا طابور يزدحم.

المسيّرات تطير أزواجاً: واحدة تحمل الطرد، والثانية تطير خلفها وفوقها وتراقب الجهة التي لا تراها الحاملة. وكل بضع ثوان تخبر كل واحدة البقية بموقعها وبما تحمل، وتحتفظ لنفسها بنسخة من تلك الصورة. اختر مسيّرة في المحاكي فترى السرب كما تعتقده هي، بزواياه القديمة وكل ما فاته.

الشكل 2 من البحث، نظاماً يعمل
  1. المدخلطلبعنوان · حمولة
  2. الخطوة 1علامةرمز مطبوع فريد
  3. الخطوة 2مزايدةأزواج متفرغة · بلا مكتب
  4. الخطوة 3طيرانحاملة + مرافقة
  5. الخطوة 4بحثنزول · مطابقة الرمز
  6. الخطوة 5هبوطإفلات على العلامة
  7. المخرجتم التسليمأو رجعت، ولماذا

(02)

حي حقيقي، لا صندوق اختبار

الحي هو حي الورود في الرياض، بنيناه من 615 مبنى حقيقي و147 شارعاً مسمّى. اضغط على أي سطح فيوصّل إليه السرب. ويقف برج المملكة وبرج الفيصلية في الأفق باتجاههما الحقيقي، لأن مشهداً من عين الطيار ومعالمه في غير مواضعها يصير كرتوناً.

خريطة الشوارع تعرف المباني. لكنها لا تعرف أعمدة الإنارة ولا خطوط الكهرباء ولا النخل ولا رافعات البناء ولا المئذنة، فهذه في العالم لا في الخريطة، وعلى المسيّرات أن تراها بنفسها. وما تجده تضع عليه علامة وتخبر به البقية.

الحي أثناء التوصيل: مسارات طار فيها السرب، وممرات رسمها، ومجال جوي تجنبه
المحاكي فوق حي الورود: المدينة بثلاثة أبعاد، ومسارات الطيران مرسومة بين الأسطح، ومناطق حظر الطيران قائمة فوق السفارات.
الحي

(03)

اركب معها، واقرأ لاسلكيها

تقدر تركب أي مسيّرة. اجلس في كاميرتها، أو انظر من فوق إلى علامة الهبوط، أو راقبها من عين رفيقتها. ومعها ثلاث شاشات صغيرة: كاميرا العمق، وعرض التقسيم، وكاميرا المشهد، وهي الرؤى الثلاث التي قام عليها البحث.

وبجانبها تمر الرسائل: المزايدة التي قدمتها، والمصافحة مع مرافقتها، وبلاغ الحضور الذي أذاعته، وأي برج خلوي مرت به كل قفزة وكم استغرقت. أسقط الأبراج فتبدأ المسيّرات تمرر الرسائل بعضها إلى بعض، قفزة قفزة، والسجل يبين هذا أيضاً.

على متنها: كاميرات العمق والتقسيم والمشهد التي تطير عليها الشبكة المدرّبة
المنظر من كاميرا المسيّرة نفسها، ومعه لقطات العمق والتقسيم والمشهد على امتداد أسفل الإطار.
من قمرة القيادة
الحي نفسه بعد ما يظلم: أعمدة الإنارة مضاءة، وأضواء الملاحة لزوج من المسيّرات تعبر فوق الأسطح.
أي ساعة من اليوم

(04)

أربع طرق لتفادي الاصطدام، ومن يحكم بينها

البحث لا يعالج التفادي بخوارزمية واحدة بل بأربع، ومعها منظومة تختار بينها بحسب ما تنظر إليه المسيّرة. وفي دقة التسليم والكفاءة وتفادي الاصطدام تتفوق المنظومة على كل طريقة من طرقها، وهذه حجة البحث كلها، ورسمناها هنا بدل أن نصفها.

الافتراضي وكيل تعلم معزز درّبناه بإعادة التجربة ذات الأولوية. والأوزان التي تطير في متصفحك هي الأوزان الحقيقية من جلسات تدريب المشروع: 65,773 وزناً، تقرأ إطاراً إطاراً من كاميرا العمق في أي مسيّرة تتابعها. وفي آخر ثلاثمئة حلقة من تدريبه أنهى هذا الوكيل المسار 42 في المئة من المرات، وهو أفضل الوكلاء التي تحفظ سجلاتها النتائج.

الجدول 4: كل طريقة، والمنظومة التي تبدّل بينها
تفادي الاقتراب
تخطيط مسار ديناميكي
SLAM البصري
المنظومة

دقة التسليم كما أوردها البحث، والمنظومة هي الصف الأعلى

(05)

جرّب تكسره

نظام التوصيل لا يصير مثيراً للاهتمام إلا حين يقع خطأ، ولهذا جعلنا الأعطال أزراراً. أسقط مسيّرة من السماء: تذيع أين تهوي وماذا كانت تحمل، وتفتح البقية مزاداً على الطرد. بلا علامة على السطح: تسأل الحاملة، وتحوم إلى أن ينتهي المؤقت، ثم ترجع وتقول السبب.

أطفئ الأبراج الخلوية كلها وشاهد الشبكة المتشابكة تتولى المهمة. لا شيء من هذا مكتوب مسبقاً: البروتوكول نفسه الذي يدير الحالة السليمة يدير الحالة المعطوبة، وهذه هي الطريقة الوحيدة لتعرف هل يصمد.

السرب: أربعة أزواج، واحدة تحمل، وواحدة تغطي، وواحدة على وشك أن تتسلم

بدأ بحثاً

DecentraliDrone: منظومة توصيل لامركزية وذاتية التشغيل بالكامل، تنقل البضائع بطائرات بدون طيار بموثوقية وكفاءة

Alexandria Engineering Journal, 88, 1–30 2024

اقرأ صفحة البحث

أسئلة تجينا كثير

هذا مقطع مصور، ولا شي شغّال؟
شغّال. المدينة يرسمها كرت الشاشة في جهازك أنت، ورسائل السرب تنتقل واحدة واحدة، والشبكة العصبية تطير على صورة عمق ترتسم لحظة بلحظة. والمحاكي يضبط جودته بنفسه بحسب الجهاز الذي يعمل عليه.
المسيّرات تقرر فعلاً؟
ما في الكود غرفة تحكم. الطلبات تذاع على الجميع، والأزواج تزايد عليها، وكل مسيّرة تحدد الفائز من المزايدات التي سمعتها. ولهذا أيضاً انقطاع الأبراج يضعف النظام بدل أن يوقفه.
ممكن يطير عندنا؟
الطريق إلى هناك يبدأ بنسخة رقمية مطابقة لحيك أنت: شوارعك وأسطحك ومناطق حظر الطيران وهياكل مسيّراتك، لتخطيط الساحات واختبار المسارات قبل أن يقلع شيء. وأكثر ما يفيد في الصيدليات والحرم الجامعي والمجمعات والجزر.

الرياض، المملكة العربية السعودية

افتحه بنفسك.

التجربة مجانية، وكل ما تحتاجه موجود داخلها أصلاً. وحين تريدها على أرضك أنت (بياناتك وفريقك وقواعدك)، فهذه محادثة ومبلغ مكتوب، لا ترخيص توافق عليه بضغطة زر.

افتح المحاكي (كلّمنا عنه)

المنتجين الآخرين

  • الاختبارات

    AutoEx

    صوّر ورقة إجابة بخط اليد. يقرأ الإنجليزية أو العربية أو المعادلات، ويصحّحها على كلماتك المفتاحية، ويشرح كل درجة، ويكتب تقريراً عن الصف كله.

  • الزراعة

    AgriVision

    اختر مشهد قمر صناعي. يزيد حدّته، ويضبط حدود اللون بنفسه، ويقيس المساحة الخضراء بالأفدنة، ويقرأ الطقس والتربة، ويقول ما الذي يصلح أن ينمو هناك.

مشاريع أخرى

بنيناها بعناية وبكثير من الكود

واتساب