人工智能為無人機裝上“大腦”

《新民晚報》報道 無人機在精細入微的3D場景中自由穿行，密林、河流、峽谷構成了變幻莫測的室內外場景地形，無人機從停機坪自主起飛后，非常流暢地穿越障礙圈，對樹樁上的二維碼進行識別并拍照，最后安全地降落在樹林后的停機坪上。神奇的是這一切都是無人機自主實現(xiàn)的，沒有任何人為操控的操作。這一切正是昨天在上海交大舉行的第三屆全國“高分”無人飛行器智能感知技術競賽的線上仿真比賽場景，結合人工智能和深度學習的控制感知算法，模糊了科幻未來與現(xiàn)實技術的界限。

人工智能為無人機裝上“大腦”

經(jīng)過7月中旬線上仿真賽（初賽）的激烈比拼，來自全國各地的參賽隊伍中，上海交通大學、中國電子科技集團公司第二十研究所、長安大學、浙江大學、大連理工大學、華東理工大學、北斗西虹橋新智道樞公司、北京航空航天大學、上海工程技術大學、南昌大學、上海七寶中學等15支學生及企業(yè)隊伍脫穎而出。

決賽中的無人機都融入了各個參賽隊伍自主設計的智能感知算法，從停機坪自動起飛后，機載傳感器就是無人機的“千里眼”，配合擁有人工智能算法的“大腦”，對需要穿越的障礙圈標簽一一進行目標檢測，在盡可能短的時間內做出自主決策，調整好無人機的姿態(tài)快速穿越障礙圈，進入人造小樹林后對所有抽簽得到的二維碼進行搜索拍照，完成以上任務后無人機將自動返回停機坪。

在無人機的一些應用場景中，例如搜索和救援或包裹遞送，更快的速度將是非常有益的，因此無人機的“自主”與“競速”兩者均是比賽的重點與難點。如何做到讓無人機又快又好地完成各項挑戰(zhàn)，很大程度上依賴于各支參賽隊伍自主設計的高效智能算法，盡可能用較少的信息來預測周圍的環(huán)境信息從而做出決策。

自主感知，競速未來

從“深藍”到“Alpha Go”，人工智能機器人經(jīng)過多年的發(fā)展，幾乎能在所有現(xiàn)存的數(shù)字游戲中擊敗人類，如何與現(xiàn)實條件和未知條件進行敏捷的互動和理解，將是這一領域的重大技術飛躍。

在國家《十三五規(guī)劃》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和《人工智能三年行動實施方案》中，都提出了無人機在人工智能方向上發(fā)展的必要性。無人機編隊、無人機超視距飛行等等，都需要對無人機進行算法設計，讓其自主完成任務，所以能夠自主飛行的智能感知無人機是無人機未來重要的發(fā)展方向。荷蘭代爾夫特理工大學的科學家們表示現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了世界上最小的自主飛行競速無人機，但要實現(xiàn)無人機在室內外復雜場景中的極速感知及姿態(tài)控制，需要能夠進行更好的預測控制、狀態(tài)估計和計算機視覺感知的高效算法。

自主無人機領域的競賽是人工智能創(chuàng)新和自動駕駛無人機技術的絕佳初始試驗場，從虛擬測試環(huán)境過渡到現(xiàn)實場景的部署都逐漸變得成熟和完善，為自主決策的無人機鋪平道路，使得無人機廣闊的應用場景從未來走向了現(xiàn)實。未來的智能無人機，借助智能感知與快速識別技術，將可以對周圍環(huán)境做出快速靈敏的反應，在缺乏高精度地圖的密林、峽谷等復雜地形中仍然能夠自主完成搜索、救援等任務。

產(chǎn)學研結合，人才產(chǎn)業(yè)齊發(fā)展

中共中央******強調，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動力量。高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項管理辦公室、教育部科學技術司、中國電子學會、上海交通大學共同組織推動，第三屆全國“高分”無人飛行器智能感知技術競賽，以“自主感知 競速未來”為主題，旨在加強智能感知技術的研發(fā)、人才培養(yǎng)、創(chuàng)新孵化、技術應用、產(chǎn)學研合作。希望借助本次比賽，為國家培養(yǎng)人工智能技術創(chuàng)新人才，實現(xiàn)高?？蒲谐晒D化，進一步加深與產(chǎn)業(yè)界之間的聯(lián)系，推進新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。

競賽同時還開展相關技術創(chuàng)新課程建設和競賽培訓，協(xié)同推動無人飛行器智能感知領域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，擬通過三至五年努力，以及社會化推廣和市場化運作，使競賽成為青年人才培養(yǎng)、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)有影響力的品牌，共同推動高分無人飛行器智能感知技術的創(chuàng)新發(fā)展。

上海交大電子信息與電氣工程學院高分無人飛行器智能感知技術競賽實驗室致力于在無人系統(tǒng)和智能感知領域打造具有全球影響力和國際先進水平的專業(yè)賽事；通過競賽合作聯(lián)盟，共同構建標準化的無人飛行器智能感知技術創(chuàng)新競賽場景、測試流程規(guī)范和統(tǒng)一的競賽服務平臺。