[ataradov 0]

И неизвестно еще, может комары и сталкиваются в плотном рое, просто это не так катастрофично.

[asdf 0]

Боюсь, несмотря на все мое к Вам уважение, системотехник из Вас плоховат. Как Вы представляете себе работу автопилота ЛА при решении задачи предотвращения столкновения, если известно, что препятствие есть, но более о нем ничего неизвестно (это предлагаемый Вами путь).

Зря Вы напали на Microwatt-а.

Действительно, решение задачи разбивается на несколько подзадач и, как уже отмечалось, они лежат в, основном, в математической области..

 

Первая - определение относительного положения.

Для этого ненужно знать абсолютные координаты объектов, даже вредно .

Достаточно чтобы каждый объект знал относительные расстояния между каждыми из ближайших.

Т.к. у объектов 3 координаты, а количество вариантов в конфигурации N(N-1)/2

то достаточно иметь информацию о 6 соседях, в крайнем случае, если для разрешения некоторых коллизий потребуется знание относительных углов, то нужно 12 соседей. Это, кстати, накладывает ограничения на минимальные размеры роя.

Техническая реализация этого метода - некая разновидность локальной позиционирующей системы с ретрансляцией сигналов с широкой базой.

 

Вторая и более сложная, это создание правил поведения объектов в таком рое для предотвращения столкновений.

 

P.S. Прочитайте С.Лема "Непобедимый", Лем считал, что организации роя достаточно 4-х связей, ну все могут ошибаться.

[Microwatt 2]

Не факт, не факт... Реальные наблюдения. ///

Отсюда вывод, в крупных мухах развитый искусственный интелект. То над чем японцы бьются безуспешно.

И если в крупных мухах искусственный интелект, то в комарах точно не мк. Как минимум пень гигагерцовый.

Начнем с того, что у мухи любого размера интеллект все-таки естественный, эволюционный, а не искусственный.

А далее - пень для зажигания двух светодиодов - искусственный интеллект среднего эмбеддера.

Рациональный алгоритм позволяет уменьшить вычислительные потребности в сотни и тысячи раз. Над этим-то современные программисты совершенно разучились думать.

Недавно смотрел какую-то популярную передачу об исследованиях мозга стрекозы при решении очень похожей задачи о столкновениях в рое. Так у нее на эту процедуру задействовано всего несколько сот нейронов.

Зенитная инфракрасная ракета марта 45г в исполнении немецких инженеров имела 4 радиолампы, два коллекторных элетродвигателя и четыре реле. Сколько "пней", АЦП, акселерометров и шаговиков нужно современному инженеру?

Опять же, англичане поставили интересный эксперимент. Экипаж современных летчиков месяц обучали летать на старинном "Ланкастере". Они так и не научились лететь автономно, вслепую. При бомбометании не могли сбросить бомбу ближе 50 метров от цели. Нашли какого-то дряхлого деда - пилота второй мировой. Так он с первого захода положил бомбы от 10 до 18 м. Правда, объяснить как он это делает, он не смог.

[Rst7 5]

Не надо толковать мой путь по-своему.

 

Что значит "по-своему"? Вот Ваши слова:

 

Вам нужно ... дать информацию о том, что РЯДОМ с объектом появился другой (другие) объекты.

 

Информация от том, что РЯДОМ появился другой объект - один бит. Объект есть/нет. Никаких кривотолкований я тут не высказываю.

 

На самом деле можно попробовать решить задачу следующим образом - сделать ультразвуковой аналог Navstar в пределах этой стаи. Вначале все ЛА синхронизируют свои часы (либо их подсвечивает наземная РЛС, по этой подсветке синхронизируются часы и происходит передача команд на борта ЛА), а затем начинают изотропно излучать в пространство свои ПСП-последовательности. Каждый ЛА при приеме может определить псевдодальности до соседей, а значит и создать полную картину взаиморасположения всех соседних ЛА - для этого соседи должны передавать свои координаты, полученные, например, от ИНС и скорректированные по псевдодальностям до соседей. Хотя, тут есть некоторые узкости, связанные с границей роя.

 

Все что сзади и сбоку - не препятствия.

 

I знов двiйка, Носенко! (ЦЭ)

 

При выполнении маневра уклонения объекты, которые "сзади и сбоку" могут стать вполне объектами по курсу. И совершенно не факт, сможет ли ЛА произвести повторное уклонение. Тут как раз чем больше информации об окружающем мире, тем более безопасные траектории можно использовать.

 

Жаль, задачка интересная, посвятить бы ей пятилетку из жизни, но эпоха не та.

 

Не могу удержаться, но +дофига.

 

Зря Вы напали на Microwatt-а.

 

Я даже не напал. Так, обратил внимание на некорректность формулировки для человека, позиционирующего себя как системотехника. Уважения к Microwatt-у не убавилось :)

 

Действительно, решение задачи разбивается на несколько подзадач и, как уже отмечалось, они лежат в, основном, в математической области..

 

Бесспорно.

 

Первая - определение относительного положения.

...

Техническая реализация этого метода - некая разновидность локальной позиционирующей системы с ретрансляцией сигналов с широкой базой.

 

У дураков мысли сходятся. Я пока свой пост писал про ультразвуковой аналог Navstar'a, Ваш пост еще не видел :)

 

Вторая и более сложная, это создание правил поведения объектов в таком рое для предотвращения столкновений.

 

Ага. Причем, с учетом законов управления ЛА. Это не пакман в лабиринте :(

[uuu2 0]

Скорости взаимные меньше не будут. 150км/ч это 42 метра в секунду.

А почему 150 км/ч? Они же не хаотично двигаться будут, а "роем". Вот на автомагистрали машины тоже могут ехать со скоростью 150 км/ч, однако взаимные скорости там минимальны. Максимум, 10 км/ч (кто-то кого-то обгоняет).

 

Вопрос, как долго живут эти вертолетики? Если это то, о чем я думаю, то вертолетики должны летать не более одной минуты. За это время инерциальная система не должна внести большую погрешность.

Вы думаете правильно, они будут жить не больше минуты - в ходе эспериментов. Однако, в перспективе требуется создать алгоритм поведения "пчёл", при котором потери будут минимальны, а время жизни - гораздо больше минуты. Т.е., в идеале, рой должен лететь к заданной цели, огибать препятствия, перестраиваться и т.д. вообще без потерь.

 

Сейчас проблема исследуется с помощью компьютерной модели. Необходимо создать "железную" модель, чтобы изучить проблему в условиях реального мира.

 

У нас 512 вертолетиков.

Я вот думаю - а зачем вертолётикам знать обо всех остальных 511 объектах? Вы, когда едете на машине, знаете о 511-й машине, которая находится за 2 километра от вас? Нет - Вас интересуют только ближайшие 15-20 машин.

 

Вопрос только в том, что на расстоянии двух диаметров, хватит 32 вертолетиков, чтобы вообще заблокировать любые пути отступления.

Для этого планируется задействовать другие каналы. В частности, будет канал передачи управляющих команд с пункта управления ("рою лететь туда") и "канал кризисных сообщений" для разруливания "зажатий" ("говорит объект № 19! соседи, вы меня зажали! отлетите подальше! воздуху много!")

 

 

 

 

"Пчела" должна, по возможности, САМА обнаруживать препятствия и избегать столкновений, а не полагаться на внешний канал связи. Берите пример у природы - роем комаров или саранчи боженька по радиоканалу и GPS явно не управляет, но столкновений там нет.

Звучит красиво, но какую практическую идею Вы предлагаете? У пчёл есть глаза; тысячи рецепторов на теле, реагирующих на плотность воздушных потоков; специализированный аналоговый мозг, настроенный на решение подобных задач в "быстром", бессознательной режиме. Что, вы предлагаете оборудовать ЛА видеокамерами с системой распознавания образов, тысячами высокоточных датчиков давления и т.п.?

 

Жаль, задачка интересная, посвятить бы ей пятилетку из жизни, но эпоха не та.

А эпоха всегда "не та" для тех, кто в ней живёт. :)

[x736C 0]

Недавно смотрел какую-то популярную передачу об исследованиях мозга стрекозы при решении очень похожей задачи о столкновениях в рое. Так у нее на эту процедуру задействовано всего несколько сот нейронов.

Понравилась фраза «всего несколько сот нейронов».. Как задача для пня или спец. вычислителя. Разрешающая способность при этом будет куда ниже.

 

Вторая и более сложная, это создание правил поведения объектов в таком рое для предотвращения столкновений.

Это как раз первая задача, и самая основная. Ее решение делает задачу о предотвращении столкновений более простой.

Когда все участники роя точно знают общую стратегию поведения, то задача о нестолкновении сводится к небольшой коррекции траектории.

Если каждый участник перемещений имеет слабое представление об общей стратегии, тогда вопрос, который вы ставите главным может быть вообще трудно решаем или не решаем вовсе.

Теория игр.

В конце концов, автомобилисты меня поймут. Посмотрите на наши дороги. Теория хаоса с неизбежными коллизиями в действии.

 

Я вот думаю - а зачем вертолётикам знать обо всех остальных 511 объектах? Вы, когда едете на машине, знаете о 511-й машине, которая находится за 2 километра от вас? Нет - Вас интересуют только ближайшие 15-20 машин.

Это только лишь потому, что вы имеете представления об общей стратегии поведения всех участников движения, общие правила известны.

Поэтому с них надо начинать.

[Microwatt 2]

Ладно, тему придется покинуть, как и множество других, схоластических обсуждений.

Можно придираться к терминам, точности формулировок до бесконечности.

Я лишь еще раз хотел обратить внимание людей, решающих новые, сложные, нетипичные задачи к тому, что алгоритм мышления троечника: "сведем задачу к предыдущей" тут не годится.

Конечно, за 15 минут я не дам решений лучших, чем человек, просидевший над этим полгода.

Но то, что предложено в старте, явно не годится. Сам подход не годится. Системотехник предложит всегда куда более простые решения, хотя может и не знать многих технологических подробностей.

Ладно, невозможно представить, что мы снабдили "пчелу" примитивным зрением, ушами, наподобие летучей мыши? Вполне в радиусе 50-100м это осуществимо экономными аппаратными средствами, надо провести оценку, а не отметать с порога.

Хорошо, пусть будет GPS. Но даже это можно использовать не так прямолинейно. Достаточно, скажем, передавать циркулярно координаты мнимого центра роя. Каждый должен стремиться занять верное ОТНОСИТЕЛЬНОЕ положение от этого центра. Тогда столкновения, по крайней мере, массовые, будут предотвращены автоматически. С учетом маневренности объектов, групповая скорость движения роя будет заметно ниже, чем отдельных объектов, но так оно, пожалуй, и есть в природе.

К тому же, можем произвольно конфигурировать форму роя - хоть фронтом, хоть ромбом, хоть шаром. Для этого достаточно каждому объекту один раз задать относительные координаты.

творческих успехов!

[vvvvv 0]

А почему 150 км/ч? Они же не хаотично двигаться будут, а "роем". Вот на автомагистрали машины тоже могут ехать со скоростью 150 км/ч, однако взаимные скорости там минимальны. Максимум, 10 км/ч (кто-то кого-то обгоняет).

Т.е., в идеале, рой должен лететь к заданной цели, огибать препятствия, перестраиваться и т.д. вообще без потерь.

Сейчас проблема исследуется с помощью компьютерной модели. Необходимо создать "железную" модель, чтобы изучить проблему в условиях реального мира.

Я вот думаю - а зачем вертолётикам знать обо всех остальных 511 объектах? Вы, когда едете на машине, знаете о 511-й машине, которая находится за 2 километра от вас? Нет - Вас интересуют только ближайшие 15-20 машин.

 

Я предположил, что рой роится внутри кубического километра. И все вертолетики летают там хаотично. На самом деле Вам придется отказаться от идеи летать строем,

потому что препятствия для роя будут как раз хаотичными, и если поперек роя летит булыжник, сшибая вертолетики до того как они успеют пикнуть, он просто проредит

Ваш рой и все. То есть живучесть роя обеспечивается в Вашем случае только в отношении неподвижных препятствий, скорость полета которых не более максимальной скорости роя. Поэтому гораздо эффективнее разрабатывать хаотичную модель изначально, ее живучесть многократно выше.

И Да., поскольку булыжник сигналов не передает, про передатчики можно забыть, или использовать их как информативное средство, а обнаружение препятствий

только активными методами, ультразвук, радар и т.д. Дурацкая задачка...

[petrov 6]

Звучит красиво, но какую практическую идею Вы предлагаете? У пчёл есть глаза; тысячи рецепторов на теле, реагирующих на плотность воздушных потоков; специализированный аналоговый мозг, настроенный на решение подобных задач в "быстром", бессознательной режиме. Что, вы предлагаете оборудовать ЛА видеокамерами с системой распознавания образов, тысячами высокоточных датчиков давления и т.п.?

 

ИМХО Microwatt предлагает правильный подход. Вам как раз нужно придумать наиболее простые датчики. А алгоритм поведения каждой пчелы будет очень простым и не потребует связи с соседями, общим командным центром(только относительно редкие команды вроде направления) и GPS. Для начала можно упростить ситуацию и рассмотреть поведение роя на плоскости, все пчёлы должны находится в узлах гексагональной(наиболее плотная) решётки, каждая пчела ориентирована по направлению за счёт внутреннего компаса, имеет инфракрасный светодиод который светит одинаково во всех направлениях и шесть инфракрасных фотодиодов каждый из которых секторно направлен в свой соседний узел решётки, каждая пчела по интесивности излучения поддерживает расстояние с соседями, выполняет простые правила движения по занятию свободного узла и т. п.

[x736C 0]

Хаотическая модель энергетически менее эффективна, чем упорядоченная. Это легко обосновать.

В общем, не хочу вступать в спор, но не согласен с вами. Набор общих стратегий, их смена, поведения отдельных «пчел», все это может учитывать «булыжник» и прочие особенности.

Сам принцип построения такой системы основан на допустимости потерь отдельных ее узлов. Иначе в такой системе вообще теряется всякий смысл. Живучесть основана именно на возможности потерять части роя без заметного ущерба.

[uuu2 0]

Для начала можно упростить ситуацию и рассмотреть поведение роя на плоскости, все пчёлы должны находится в узлах гексагональной(наиболее плотная) решётки, каждая пчела ориентирована по направлению за счёт внутреннего компаса, имеет инфракрасный светодиод который светит одинаково во всех направлениях и шесть инфракрасных фотодиодов каждый из

Вы слишком упрощаете ситуацию. В итоге текущая задача кое-как выполняется, но губится возможное перспективное развитие. Например, что если поступит команда разбиться на три роя? И каждому рою полететь в разные стороны? Или команда рассеяться "пчёлкам" и одновременно мониторить большую площадь поверхности земли или моря?

На самом деле Вам придется отказаться от идеи летать строем, потому что препятствия для роя будут как раз хаотичными, и если поперек роя летит булыжник, сшибая вертолетики до того как они успеют пикнуть, он просто проредит Ваш рой и все.

Я думаю, что никто булыжниками в "пчёлок" кидаться не будет. Если и кинут, то чем-нибудь гораздо крупнее булыжника - и наземный радар успеет подать команду на "рассыпание". Ну, пострадает 3-4 "пчёлки", не беда.

[x736C 0]

Небольшой оффтоп. Из статьи, ссылка на которую приводилась на форуме.

«…работы по микророботам и по проблемам коллективных действий роботов были закрыты в Институте прикладной математики в 1989 году как „бесперспективные”…»

[Hellper 0]

Каждый должен стремиться занять верное ОТНОСИТЕЛЬНОЕ положение от этого центра.

здорово =)

[petrov 6]

Вы слишком упрощаете ситуацию. В итоге текущая задача кое-как выполняется, но губится возможное перспективное развитие. Например, что если поступит команда разбиться на три роя? И каждому рою полететь в разные стороны? Или команда рассеяться "пчёлкам" и одновременно мониторить большую площадь поверхности земли или моря?

 

Ничего не губится, например посылается общая команда на увеличение дистанции между соседями и постепенно начиная с крайних пчёл облако роя расползётся, или общая команда каждой пчеле случайным образом выбрать одну из трёх групп и в соответствии с группой отлетать в одно из трёх направлений, если пчела не может двигаться в данном направлении то снова случайным образом принимает решение о принадлежности к группе и т. п.,в итоге на трёх направлениях будут самоорганизованы три новых роя.

[Microwatt 2]

При позиционировании относительно виртуального центра роя проблема разбиения на отдельные рои и произвольного перестроения решается просто.

Достаточно указать новый центр роя, например, "всем, у кого в личном номере семерка".

Команда "перестроиться в пирамиду" означает всего лишь вытащить из ПЗУ и привязать к личному номеру относительные координаты.

Как выполнить перестроение , скажем, из шара в куб с наименьшими маневрами и вероятностями столкновений - простая задача для математиков.

Да. система должна допускать потерю отдельных особей без заметного влияния на эффективность. Если оставить ромб с заметными прорехами от погибших, это все-таки проще на порядок, чем динамически "сомкнуть ряды" в плотный ромб меньшего размера.

Общая же плотность легко регулируется масштабным коэффициентом всех трех осей относительных координат.