寻找失踪的登山者
大科技02-14

 

当你登山迷路后

野外徒步是一项很有吸引力的健身活动,吸引着大量的游客徒步前往山区和丛林里探险。然而,几乎每年都有成千上万的旅行者在那些地方迷路或失踪。

想象一下:在旷野的丛林,你发生了意外,不小心从山坡上摔下来,不幸的是还摔断了腿。周围是陌生又隐蔽的环境下,你已经无法判断出你所处位置。接下来,你喝光了水,吃光了身边可以利用的食物。随着时间推移,你的体力逐渐消耗殆尽。而天色变得越来越暗,夜晚即将降临,温度下降,四周似乎有凶猛的野生动物不时地嗷叫。可是你的腿伤导致你无法移动,你或许希望能接到别人给你打的搜救电话,可是旷野山区距离信号塔太远,手机没有任何信号,你的唯一选择是等待——等待救援人员……在没有追踪器的偏远地方,可能需要几天甚至更多的时间,救援人员才能找到你,你能坚持到那时吗?

或者,救援行动需要借助直升机,工程浩大,耗费资金也多。如果是在草木丛生之处,直升机就无法下降得太低,导致搜索救援活动受限,也会拖延失踪者的获救时间。那么,有没有其他更方便的方法呢?

智能无人机

现在,瑞士和意大利的研究人员想出了一种新方法:将无人机和人工智能结合,利用软件,让有了 " 智慧 " 的无人机自己在荒无人烟的旷野和丛林里搜索、追踪和寻找失踪者。

让我们回到之前的失踪又受伤的场景中,或许只是在你失踪之后的几个小时,你就会听到身边响起了嗡嗡声,伴随着这声音,一架小小的无人机飞突然出现在你前方曲折小道的上空中。它发现了你,就会设置一个定位信标,向搜救人员报告你的准确位置。接下来,你只需要静心等待,因为你已经知道自己很快就能被救走了。

无人机的飞行高度只离地几米左右,就无需使用可以从高空中穿透树冠的热成像传感器,这种传感器非常昂贵而且不太可靠。相反地,它们只需用到两个简单的、智能手机类型的相机来扫描路径。

在此之前人们已经在高海拔地区使用自主无人驾驶飞机。但是无人机只能应对简单的环境,像森林、山区这样复杂的环境,它们也会变得束手无策。

这是因为要解析一张拍摄于复杂环境中图片,例如拍摄于山区森林的图片,对于电脑来说是十分困难的,有时甚至连人类自己也很难找到线索。因此,无人机需要一种强大的处理能力,才能发现和识别物体或者有人类痕迹的 " 路径 "。

软件是无人机成功的关键

为此,研究人员除了在无人机上增加了两个小相机,还必须赋予无人机强大的人工智能,以便于无人机分析图像。

研究人员开发了 " 深度学习技术 ",这种技术是基于深层神经网络技术,这种神经网络技术可以分析图像中的每一个像素,从而找到一种模式。就好比人类大脑能从经验中学习一样,计算机算法通过实际的训练,也能锻炼学习能力,解决复杂的任务。

为了获得足够的图片数据来研发人工智能算法,研究人员沿着瑞士阿尔卑斯山不同的路径,进行了数个小时的徒步旅行,并使用与头盔相连的摄像机拍摄了 2 万多张照片。

这些照片就是算法研究的基础,而算法将用于训练无人机追踪类似路径或者是从未见过的路径。

当研究人员把数据插入计算机系统,并对一个新的路径进行测试时,研究人员的智能算法找到正确方向的概率为 85%,这比人类的能力还要厉害,因为人类找到正确方向的概率只有 82%。可见,无人机不仅能自己识别和跟踪森林,探测到很微弱的人类痕迹,还能更准确地发现和追踪隐蔽的路径,而且在这方面,它们的能力要高于人类救援队伍。

当然,要想将人工智能飞机舰队 " 释放 " 到森林地区寻找失踪的人,还需要大量的研究工作。因为无人机还有许多地方需要完善,不仅仅是软件,比如,无人机很容易成为飞禽的攻击目标,如果想拯救迷路的徒步旅行者,首先要保证无人机本身不受到捕食者的侵害,如此等等。

无论如何,小型飞行机器人的 " 多才多艺 ",使其在搜救领域的应用正在以飞快的速度发展。未来的某一天,机器人将与人类救援人员并肩工作,使我们的生活更安全。

本文源自大科技〈科学之谜〉 杂志文章 欢迎您关注大科技公众号:hdkj1997

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