Drohne ersetzt Lassie: Schweizer Forscher entwickeln Steuerungssoftware für komplexe Umgebungen
Jährlich setzen rund tausend Wanderer in den Schweizer Bergen Notrufe ab, weil sie sich verlaufen oder verletzt haben. Rettungskräfte sollen sie mit Hilfe von Drohnen finden. Allerdings müssen die erst lernen, Waldwege zu erkennen.
(Bild: Universität Zürich)
"Während Drohnen, die in großer Höhe fliegen, schon heute kommerziell genutzt werden, ist das autonome Fliegen in komplexen Umgebungen, etwa in dichten Wäldern, noch nicht möglich." Dieses Problem haben sich Forscher der Universität Zürich, der Universität der italienischen Schweiz sowie der Fachhochschule Südschweiz selbst gestellt und an einer Lösung gearbeitet. Sie haben nach eigenen Angaben für kleine Quadrocopter eine Software entwickelt, die Waldwege erkennen und ihnen selbständig folgen kann. So könnten in Wäldern und Berggebieten vermisste Personen schnell gefunden und gerettet werden.
Dort, wo also früher der treue Collie Lassie seinem verknacksten Herrchen zu Hilfe eilte, sollen unbemannte Fluggeräte eingesetzt werden, um Rettungskräfte zu ergänzen. Schließlich gebe es allein in der Schweiz jährlich tausend Notrufe von Wanderern oder auch Mountain-Bikern, die sich verletzt haben oder vom Weg abgekommen sind, erläutern die Forscher. Drohnen seien kostengünstig und könnten sofort reagieren, wodurch die Reaktionszeit und das Risiko einer Verletzung für die Vermissten und das Rettungsteam verkleinert werden könne.
Lernfähiges System
In komplexen Umgebungen wie dichten Wäldern könnten auch kleine Fehler zum Absturz führen, erläutern die Forscher. Ihre Drohne nehme ihre Umgebung mit zwei kleinen Kameras wahr. Die erfassten Bilder würden von einem sogenannten tiefen neuronalen Netzwerk ("Deep Neural Network") verarbeitet. Dieser Algorithmus lerne zunächst anhand von Übungsbeispielen komplexe Aufgaben zu lösen. Dafür sei das Forscherteam einige Stunden auf verschiedenen Wanderwegen in den Schweizer Alpen gewandert. Dabei zeichnete es mit am Helm befestigten Kameras mehr als zwanzigtausend Bilder auf.
Als danach das neuronale Netzwerk auf einem ihm unbekannten Pfad getestet wurde, habe es in 85 Prozent aller Fälle die korrekte Richtung des Weges ausgemacht. Menschen hätten bei der identischen Fragestellung in 82 Prozent aller Fälle richtig gelegen. Allerdings sehen sich die Forscher noch nicht am Ziel. Bis eine komplett autonome Flotte von Robotern Wälder nach vermissten Personen durchschwärmt, sei noch viel Arbeit nötig. "Nachdem unsere Drohnen gelernt haben, Waldwegen zu folgen, müssen wir ihnen beibringen, Menschen zu erkennen", setzt Prof. Davide Scaramuzza von der Universität Zürich das nächste Ziel. (anw)
