無人機交通快速增長，研究者們轉向人工智慧以避免碰撞
背景
在未來幾年內，預計在 400 英尺以上的未受控制空域中，自主無人機交通量將大幅增加。專家們預測，到 2027 年，美國的商業無人機系統（UAS）將達到近 100 萬架，進行包裹遞送、交通監控和緊急援助等任務。為了更安全地組織無人機交通，一支由 Lanier Watkins 和 Louis Whitcomb 領導的研究團隊利用人工智慧模擬了一個系統，用於在某種程度上取代一些人工參與的流程，實現無人機交通的自主決策。他們的研究成果刊登在《計算機》期刊上。
研究成果
團隊利用模擬的三維空域評估了自主算法對無人機交通的影響。他們從之前的研究得知，使用碰撞避免算法可以大大減少事故發生。他們發現，新增戰略避撞算法（用於控制交通時間以避免碰撞）可以使交通更加安全，並幾乎消除了空中事故。研究人員還在模擬器中加入了兩個現實方面的元素。"有噪聲的感測器"模擬了現實條件的不可預測性，使系統更具適應性；而"模糊干擾系統"則根據各種因素（包括距離障礙物的接近程度和遵守預定航線的程度）計算每架無人機的風險水平。Watkins 和 Whitcomb 表示這些方法使系統能夠做出自主決策以預防碰撞。他們表示："我們的研究考慮了各種變數，包括涉及 '流氓無人機' 偏離預定航線的情況。結果非常令人振奮。"團隊計劃進一步改進模擬，包括引入天氣等動態障礙物，以實現更全面的表示。
研究意義和啟示
Watkins 表示這篇論文基於約翰霍普金斯大學應用物理實驗室在超過二十年的研究基礎之上。該研究致力於提高美國國家空域系統的安全性。他解釋說："這項工作是透過模擬未來空域中即將部署的環境和系統的效能來進行研究的，其中也包括了第三方將要部署的環境和系統以及學術研究圈的 IEEE 和 ACM 社群。"這項工作幫助研究人員理解保護空域的自主算法在 3D 模擬空域中面臨噪聲和不確保性時的行為，並強調了需要不斷監測這些自主算法的結果，以確保它們沒有達到潛在的失敗狀態。
評論和建議
這項研究對於解決無人機交通中的碰撞問題具有重要的意義。隨著無人機使用的擴大，碰撞事故可能成為一個嚴重的問題，威脅到人們的生命和財產安全。人工智慧的應用為解決這個問題提供了一個有希望的途徑。然而這項研究還處於模擬階段，實際應用還需要面對更多的挑戰和問題。對於無人機行業和政府機構來說應該加大對這個領域的投資，推動更多的研究和試驗，以確保無人機交通的安全和可持續發展。
另外無人機使用應該受到更嚴格的監管和規範。政府需要制定相應的法規，以保護公眾的利益和安全。同時無人機操作者也有責任遵守這些法規和準則，確保他們的操作不會對他人造成威脅或損害。此外無人機製造商應該將安全性納入設計考慮，並盡可能提供優質的裝置和技術以確保無人機的執行安全性。
總之人工智慧的應用有望為解決無人機交通中的碰撞問題帶來新的可能性。然而實現這一目標還需要進一步的研究和努力。無人機行業和政府機構應該加大對這方面的投入，並制定相應的監管措施來確保無人機交通的安全和可持續發展。
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